Reaktivität

Reaktivität ist in der Chemie die Eigenschaft von Stoffen, unter bestimmten Bedingungen mit anderen Substanzen zu reagieren. Sie beschreibt die Bereitschaft eines Systems, chemische Veränderungen einzugehen, und hängt von der Gegebenheit der Reaktionspartner ab.

Sie setzt sich aus Thermodynamik und Kinetik zusammen. Die Thermodynamik sagt aus, ob eine Reaktion grundsätzlich möglich ist, gemessen an der Änderung der freien Energie ΔG; ist ΔG negativ, ist die Reaktion theoretisch spontan. Die Kinetik bestimmt, wie schnell der Prozess abläuft und wird maßgeblich durch die Aktivierungsenergie Ea beeinflusst. Höhere Ea führt zu langsameren Reaktionen, niedrigere Ea zu schnelleren.

Wichtige Einflussfaktoren auf die Reaktivität sind Temperatur, Druck (bei Gasreaktionen), Konzentrationen, Lösungsmittel und der chemische Aufbau der Reaktanten. Strukturmerkmale, Elektronendichte und Polarität beeinflussen, wie leicht Bindungen gebrochen oder neue Bindungen gebildet werden. Katalysatoren erhöhen die Reaktivität, indem sie alternative Reaktionswege mit geringerer Aktivierungsenergie bereitstellen, ohne die thermodynamische Richtung der Reaktion zu verändern.

Die Reaktivität wird durch Größen wie Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionsordnung und Aktivierungsenergie beschrieben. Das Arrhenius-Gesetz verknüpft Temperatur und Ea mit der Geschwindigkeit einer Reaktion. In der Praxis ist Reaktivität kontextabhängig: Stoffe können in einem System hoch reaktiv sein und in einem anderen, etwa bei anderem Lösungsmittel oder anderer Temperatur, vergleichsweise wenig reagieren. Anwendungen reichen von der Planung chemischer Synthesen bis zur Bewertung von Sicherheits- und Umweltaspekten.