Rückwärtsreaktion

Rückwärtsreaktion bezeichnet in der Chemie die Reaktion, die aus den Produkten einer Reaktion wieder zu den ursprünglichen Edukten führt. In vielen Reaktionen laufen Vorwärts- und Rückwärtsreaktion gleichzeitig ab, insbesondere in reversiblen Reaktionen. In einem geschlossenen System kann sich ein dynamisches Gleichgewicht einstellen, bei dem die Geschwindigkeiten der Vorwärts- und der Rückwärtsreaktion gleich sind und die Konzentrationen der beteiligten Stoffe konstant bleiben.

Die Gleichgewichtslage hängt von der Temperatur, dem Druck und den Konzentrationen ab. Die Gleichgewichtskonstante K_eq beschreibt das Verhältnis der Aktivitäten der Produkte zur Edukten bei gegebener Temperatur. Für reversibles Reagieren gilt bei Gleichgewicht v_f = v_r und K_eq = k_f/k_r, wobei k_f und k_r die Geschwindigkeitskonstanten der Vorwärts- bzw. Rückwärtsreaktion sind. K_eq ist temperaturabhängig: eine Temperaturänderung verschiebt das Gleichgewicht entsprechend der Natur der Reaktion (exotherm vs. endotherm).

Wichtige Einflussfaktoren sind Le Chatelier’s Prinzip, der Druck bzw. das Volumen bei Gasreaktionen, und die Konzentrationen. Ein Katalysator beschleunigt beide Richtungen gleichmäßig und verschiebt das Gleichgewicht nicht. Gasreaktionen reagieren auf Druckänderungen, indem sie zu der Seite mit weniger Gas-Molen verschieben. Verändert man die Temperatur, verschiebt sich das Gleichgewicht gemäß der Reaktionsenthalpie.

Beispiele reversibler Reaktionen sind die Synthese von Ammoniak (N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3), die Bildung von Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff oder die Veresterung (Säure + Alkohol ⇌ Ester + Wasser) in Gegenwart eines Gleichgewichts. Manche Reaktionen erscheinen irreversibel, weil Produkte schnell aus dem System entfernt werden oder sich irreversible Nebenreaktionen ausbilden.