Wie und wann Reaktionsgleichung ausgleichen?

Wann? Nachdem du alle Edukte und Produkte korrekt hingeschrieben hast.

Wie? So, dass es nachher passt. Ist zwar manchmal etwas fummelig, aber die Probe am Ende ist kinderleicht.

Zumindest, wenn du - was dann das erste Wann wäre - alle Schreibweisen in der Chemie im Schlaf kannst.

C8H18 + O2 --> CO2 + H2O

Es gibt eine systematische Methode

b) (Diophant, mach ich zuletzt) und eine mehr zum Probieren

a) Die Verbindung mit den meisten Elementen und/oder höchsten Indizes gibt den Weg vor; hier ist es C8H18. Es müssen 8 CO2 und 9 H2O rauskommen:

C8H18 + O2 --> 8CO2 +9H2O

Jetzt muß sich der Sauerstoff danach richten: rechts sind es 16+9 O-Atome, macht 25 also 12 1/2 Moleküle O2

C8H18 + 12 1/2 O2 -->8 CO2 +9 H2O

Stört man sich an den gebrochenen O2, dann mit 2 erweitern

2 C8H18 + 25O2 -->16 CO2 + 18 H2O

a) (Diophant): Jeder Koeffizient (vor der Verbindung) mal Index muß für jedes Element links und rechts der Gleichung gleich sein. Das gibt mehrere Gleichungen mit Unbekannten:

a C8H18   + b O2  ==  c CO2  +  d H2O

C: 8a =  c

H:  18a = 2d

O: 2b = 2c +d

Eine Variable wird willkürlich gesetzt hier z.B. c=1 also insgesamt 4 Gleichungen

Das gibt in C  a=1/8

in H 18/8 =9/4 =2d das d also 9/8

in O:  2+ 9/8 =2b b also 1+ 9/16

Alles einsetzen: 1/8 C8H18 + 25/16 O2 --> CO2   + 9/8 H2O

Damit es ganzzahlig wird alles mit 16 erweitern gibt

2 C8H18 + 25O2 -->16 CO2 + 18 H2O

Hinweis: bei den meisten Redoxreaktionen rentiert sich der Diophant-Aufwand nicht.