Chemie Säuren Hilfe reakation und soooo?

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2 Antworten

Moin,

zum Aufstellen einer Gleichung gehst du folgendermaßen vor:

1. Schritt: Wortgleichung aufstellen
Magnesium und Schweflige Säure reagieren zu Magnesiumsulfit und Wasserstoff.

2. Schritt: Übersetzung der Wortgleichung in eine (vorläufige) Formel- und Symbolgleichung
Mg + H2SO3 ---> MgSO3 + H2

3. Schritt: Erstellen der Reaktionsgleichung durch gegebenenfalls nötiges Ausgleichen der Stoff- und Ladungsbilanz auf beiden Seiten des Reaktionspfeils
Mg + H2SO3 ---> MgSO3 + H2

In deinem Beispiel ist ein Ausgleichen nicht nötig, da die (vorläufige) Formelgleichung bereits vollständig ausgeglichen ist, so dass sie mit der Reaktionsgleichung übereinstimmt.
Darum zeige ich dir die Verwirklichung des oben genannten Schemas noch an einem anderen Beispiel:

Aufgabe: "Bei der Reaktion zwischen festem Magnesium und einer salpetersauren Lösung entstehen in Wasser gelöstes Magnesiumnitrat und gasförmiger Wasserstoff. - Stelle die vollständige Reaktionsgleichung zu dieser Reaktion auf."

Zunächst einmal stehen im Aufgabentext nicht nur die beteiligten Stoffbezeichnungen, sondern auch, in welchem "Zustand" sie vorliegen. Da ist die Rede davon, dass Magnesium als Feststoff vorliegt. Am Ende entsteht unter anderem auch Wasserstoffgas. Die Salpetersäure ist eine in Wasser verdünnte (und gelöste) Lösung und auch das gebildete Salz Magnesiumnitrat ist in Wasser gelöst.
Auch diese Zustände kann man in einer Formelsprache mit Abkürzungen wiedergeben. Dabei bedeuten
• (s): "fest" (vom englischen "solid")
• (l): "flüssig" (vom englischen "liquid")
• (g): "gasförmig" (vom englischen "gaseous" oder "gas")
• (aq): "in Wasser gelöst" oder "wässrig" (vom englischen "aqueous")
Los geht's...

1. Schritt: Wortgleichung
Festes Magnesium und eine Salpetersäure-Lösung reagieren zu gelöstem Magnesiumnitrat und gasförmigem Wasserstoff.

2. Schritt: (vorläufige) Formelgleichung
Mg (s) + HNO3 (aq) ---> Mg^2+ (aq) + NO3^– (aq) + H2 (g)
In dieser vorläufigen Formelgleichung werden nicht nur die Zustände, in denen die Reaktionsteilnehmer vorliegen, genannt, sondern auch alle Formeln. Und da muss man zum Beispiel wissen, dass elementarer Wasserstoff (also Wasserstoff, der mit keinem anderen Element verbunden ist) nicht in einzelnen Atomen (H) auftritt, sondern als Minimolekül (H2). Du könntest auch das Salz Magnesiumnitrat in einer Verhältnisformel hinschreiben und das "aq" in Klammern dahintersetzen. Dann müsstest du die korrekte Formel des Salzes ermitteln. Und dazu brauchst du die Ladungen der Ionen. In diesem Falle wären das "2+" für das Magnesiumkation (Mg^2+) und "–" für das Nitratanion (NO3^–). Dann musst du dir überlegen, wie viele Ionen brauche ich von beiden Sorten, damit eine Formel herauskommt, in der keine Ladung mehr übrig bleibt (also in der die Anzahl von positiven und negativen Ladungen gleich groß ist). Da die Magnesium-Kationen zweifach positiv geladen sind, die Nitrat-Anionen aber nur einfach negativ, brauchst du zwei Nitrat-Anionen, um die Wirkung von einem Magnesium-Kation zu kompensieren. Mit anderen Worten: Auf jedes Magnesium-Kation kommen zwei Nitrat-Anionen. Somit stehen diese Ionen im Verhältnis 1:2. Dementstprechend lautet die Verhältnisformel von Magnesiumnitrat "Mg(NO3)2".
Ich habe mich in meiner Darstellung der vorläufigen Formelgleichung einmal bei der Salpetersäure für eine Stoff-Schreibweise mit Ionen entschieden, um dir zu zeigen, dass man das wählen kann. Und beim Salz habe ich mich für die Ionenschreibweise entschieden, weil in der Aufgabe steht, dass Magnesiumnitrat in gelöster Form vorliegt, also in Form seiner einzelnen Ionen. Das ist eigentlich nicht konsequent, aber es dient der Demonstration von Möglichkeiten. In diesem Sinne korrekter wäre daher entweder

Mg (s) + HNO3 (aq) ---> Mg(NO3)2 (aq) + H2 (g)

oder

Mg (s) + H^+ (aq) + NO3^– (aq) ---> Mg^2+ (aq) + NO3^– (aq) + H2 (g)

3. Schritt: Ausgleichen von Stoff- und Ladungsbilanz (ermitteln der vollständigen Reaktionsgleichung)
Dazu musst du schauen, dass nicht nur von jedem Elementsymbol links und rechts vom Reaktionspfeil gleich viele vorhanden sind, sondern auch die Gesamtladungen auf beiden Seiten der Gleichung übereinstimmen.
Also zählen wir...
Links hast du 1x Mg, rechts auch. Soweit, so gut...
Links hast du 1x H (in "HNO3"), rechts hast du 2x H (in "H2"). Uups, da stimmt die Bilanz nicht. Um sie auszugleichen, musst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von "1" und "2" suchen. Das ist einfach, das lautet "2". Um auf beiden Seiten der Gleichung also auf 2 H zu kommen, musst du am "H2" rechts nichts verändern (bzw. es mit "1" multiplizieren) und links musst du den Faktor "2" vor die Formel der Salpetersäure setzen. Wohlgemerkt: Wenn du eine Formel als richtig erkannt hast, darfst du sie nachträglich nicht mehr verändern! Du darfst also hier zum Beispiel nicht einfach aus der korrekten Salpetersäure-Formel "HNO3" die falsche Formel "H2NO3" machen, nur weil dir das gerade in den Kram passen würde, weil du 2 Hs benötigst! Die Formel lautet nun einmal "HNO3" und damit basta! Um aber trotzdem die Anzahl von den Hs erhöhen zu können, hast du nur die Möglichkeit, einen Faktor vor die Formel zu setzen:

Mg (s) + 2 HNO3 (aq) ---> Mg^2+ (aq) + NO3^– (aq) + H2 (g)

Nun stimmen schon einmal die Stoffbilanzen von "Mg" und "H", aber es stimmen weder die Stoffbilanz von "NO3^–" noch die Ladungsbilanz, weil rechts zwar zwei positive Ladungen beim Magnesium-Kation vorhanden sind, aber nur eine negative Ladung am Nitrat-Anion.
Auch die Stoffbilanz von "NO3^–" stimmt nicht (mehr), weil du mit der Verdoppelung des Wasserstoffs auf der linken Seite auch "N" und "O3" im "NO3" verdoppelt hast. Das liegt natürlich daran, dass der Faktor für die gesamte Formel gilt, also für alle Elementsymbole bis zum Formelende.
Aber beide "Probleme" löst du auf einmal, wenn du nun die Stoffbilanz der Nitrat-Anionen ausgleichst, indem du auf der rechten Seite wiederum den Faktor "2" vor die Formel des Nitrats schreibst:

Mg (s) + 2 HNO3 (aq) ---> Mg^2+ (aq) + 2 NO3^– (aq) + H2 (g)

Und siehe da, nun stimmt nicht nur die Stoffbilanz, sondern auch die Ladungsbilanz, da nun den beiden positiven Ladungen des Magnesium-Kations zwei negative Ladungen durch die beiden einfach negativ geladen Nitrat-Anionen gegenüberstehen. Damit ergibt sich auf der linken Seite eine Gesamtladung von 0 und rechts ebenso...

Zurückblickend könntest du also einer der beiden folgenden Gleichungen hinschreiben:

Mg (s) + 2 HNO3 (aq) ---> Mg(NO3)2 (aq) + H2 (g)

oder

Mg (s) + 2 H^+ (aq) + 2 NO3^– (aq) ---> Mg^2+ (aq) + 2 NO3^– (aq) + H2 (g)

Ich hoffe, dir ist nun alles klar...?!

LG von der Waterkant.

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H2SO3+Mg2+--->MgSO3+H2 ;ich verstehe deine Schwierigkeit damit nicht

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DedeM 24.02.2017, 21:10

Moin,

und ich verstehe deinen Lösungsvorschlag nicht!
In einer chemischen Reaktionsgleichung muss nicht nur die Stoff-, sondern auch die Ladungsbilanz ausgeglichen sein. Bei dir sind aber auf der linken Seite deiner Gleichung zwei positive Ladungen (Zitat: "Mg2+"), aber auf der rechten Seite sind die verschwunden!

LG von der Waterkant.

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wonno93 24.02.2017, 21:13
@DedeM

ja, es fehlen auf der Eduktseite 2 Elektronen(2e-)

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musicmaker201 24.02.2017, 21:22
@wonno93

Und die gibst du am besten dem Magnesium und lässt es Mg statt Mg2+ sein :)

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