Chemie Ausgleichen; C4H10 + 02 -> CO2 + H2O?
Hallo! Mein Sohn hat ein kleines Problem in Chemie, denn er weiß nicht, wie man diese Reaktionsgleichung ausgleicht (C4H10 + O2 -> CO2 + H2O)
Ich selbst weiß es leider auch nicht mehr, deshalb frage ich euch ;)
Wäre am besten, wenn ihr den Lösungsweg dazuschreibt.
Vielen Dank!
5 Antworten
Moin,
es gibt eine chemische Grundregel, nach der in einer chemischen Reaktion die Gesamtmasse aller Ausgangsstoffe gleich der Gesamtmasse aller Endstoffe sein muss (Gesetz zur Erhaltung der Masse).
Das erreicht man dadurch, dass alle Elementsymbole auf der linken Seite eines Reaktionspfeils genau so oft vorkommen, wie auf der rechten Seite.
Machen wir das Schritt für Schritt:
Vorläufige Formelgleichung
C4H10 + O2 ---> CO2 + H2O
Das sind die (vorgegebenen) Formeln aller Reaktionsteilnehmer. Diese dürfen nachträglich NICHT mehr VERÄNDERT werden. Um also nun die Anzahl einzelner Elementsymbole zu vervielfachen, kann man also nur mit Faktoren vor den Formeln arbeiten.
Also los:
Links haben wir 4 x C (im C4H10). Rechts gibt es aber nur 1 x C (im CO2). Darum suchen wir das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von 4 und 1 und das ist 4. Darum müssen wir die Formel auf der linken Seite, in der das C vorkommt, mit dem Faktor 1 multiplizieren, um auf 4 x C zu kommen (was wir weglassen, weil der Faktor 1 nichts verändert). Rechts müssen wir die Formel, die das C enthält, mit dem Faktor 4 multiplizieren, um auf 4 x C zu kommen. Dann erhalten wir:
C4H10 + O2 ---> 4 CO2 + H2O
Das nächste Elementsymbol ist das H. Links haben wir 10 x H (im C4H10), rechts nur 2 x H (im H2O). Das kgV von 10 und 2 ist 10. Darum gehört vor die Formel links der Faktor 1 (den wir wieder weglassen) und rechts der Faktor 5, um jeweils auf 10 x H zu kommen. Dann sieht unsere Gleichung so aus:
C4H10 + O2 ---> 4 CO2 + 5 H2O
Tja, und nun kommen wir zu den Os: Links haben wir davon 2 (im O2), rechts (4 • 2 =) 8 (im 4 CO2) plus 5 (im 5 H2O). Macht zusammen 13 x O rechts. Da stellen wir fest: Mist! eine ungerade Zahl. Das kgV von 2 und 13 ist 26. Darum müssen wir vor die Formel links den Faktor 13 schreiben und rechts vor alle Formeln, in denen das Symbol O vorkommt, den Faktor 2:
C4H10 + 13 O2 ---> 2 • 4 CO2 + 2 • 5 H2O
macht ausmultipliziert
C4H10 + 13 O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O
Doch nun fällt uns auf, dass wir mit den Faktoren 2 vor 4 CO2 und 5 H2O ja nicht nur die Os vervielfacht haben, sondern auch die Cs bzw. die Hs. Deshalb stimmen deren Bilanzen nicht mehr überein. Zum Glück können wir das leicht anpassen, indem wir vor das C4H10 links auch den Faktor 2 setzen:
2 C4H10 + 13 O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O
Nun haben wir links 8 x C, rechts auch. Links gibt es 20 x H, rechts auch. Und links gibt es 26 x O, rechts auch. Alles ist ausgeglichen, wir sind fertig. Die vollständig ausgeglichene Reaktionsgleichung lautet also
2 C4H10 + 13 O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O
Alles klar?
LG von der Waterkant
Für sowas mag es Patentrezepte geben, ich tüftele einfach. Je nach Problem ist das Herangehen anders, aber hier ganz einfach:
- Für jedes C-Atom brauchst du 2 O-Atome, weil ja CO₂ entsteht.
- Für je 2 H-Atome brauchst du 1 O-Atom, weil ja H₂O entsteht.
- Für 4 C-Atome plus 10 H-Atome brauchst du 4*2 + 10/2 O-Atome, also 13.
- Ein Zwischenergebnis ist also C₄H₁₀ + 13 O -> 4 CO₂ + 5 H₂O
Nun tritt Sauerstoff aber als zweiatomiges Molekül O₂ auf, und 6½ O₂ sieht unschön aus. Daher verdoppelt man alles 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ -> 8 CO₂ + 10 H₂O.
Zum Schluss die Probe:
- C links wie recht 8
- H links wie rechts 20
- O links wie rechts 26
Passt!
Die teilchenanzahlen müssen auf beiden Seiten gleich sein. Also so lange auf beiden Seiten erweitern, bis das der Fall ist.
C₄H₁₀ + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O
Wenn man so eine Gleichung per Handarbeit ausgleichen soll, dann sucht man sich zuerst die einfachen Fälle: C und H kommen rechts und links nur je einmal vor. Wir wählen mal tentativv eine 1 für den Koeffizienten des Butans, dann sehen wir sofort, daß das CO₂ eine 4 braucht und das H₂O eine 5, dann sind C und H ausgeglichen:
C₄H₁₀ + O₂ ⟶ 4 CO₂ + 5 H₂O
Und jetzt ist es einfach: Rechts stehen 4⋅2+5⋅1=13 O-Atome, also müssen rechts genauso viele hin. Das geht offenbar nur, wenn wir genau 6½ O₂-Moleküle anschreiben
C₄H₁₀ + 6½ O₂ ⟶ 4 CO₂ + 5 H₂O
Und jetzt stimmt es. Viele Leute mögen aber keine Reaktionsgleichungen mit gebrochenen Koeffizienten, also kann man das ganze noch mit zwei multiplizieren, damit es ganzzahlig wird:
2 C₄H₁₀ + 13 O₂ ⟶ 8 CO₂ + 10 H₂O
Es entstehen genauso viele CO2 Moleküle wie KohlenstoffAtome vorhanden sind.
Es entstehen halb so viele H2O-Moleküle, wie H-Atome vorhanden sind.
Dann zählt man die O-Atome! Je CO2 zwei, je H2O nur eins. Man benötigt halb so viele O2 Moleküle, wie man O-Atome benötigt!
Da es keine 'halben' Faktoren haben will/darf, muss man ALLES verdoppeln, wenn eine ungerade Anzahl von O-Atomen benötigt!