Chemische Reaktionsgleichung?
Wie stellt man eine Reaktionsgleichung auf? (einfach erklärt)
3 Antworten
Moin,
„einfach erklärt” geht, aber das heißt nicht, dass du dafür nicht trotzdem einiges lesen und verstehen musst, wenn du es dauerhaft lernen willst!
Im Folgenden versuche ich, alles Wichtige möglichst einfach zu erklären. Leider kann ich dir aber jetzt schon versprechen, dass es ein längerer Text wird... Einfach erklärt heißt bedauerlicherweise nicht zwangsläufig auch kurz.
Bewährt hat sich folgendes Schema:
1) Aufstellen der Wortgleichung
Das ist wichtig, damit du überhaupt weißt, welche Ausgangsstoffe (Edukte) zu welchen Endstoffen (Produkten) reagieren.
Die Wortgleichung enthält nur Wörter (wie die Bezeichnung ja schon verrät) und sollte grundsätzlich folgendermaßen aussehen:
Edukt 1 (und Edukt 2) reagieren zu Produkt 1 (und Produkt 2).
Beispiel:
Wasserstoff und Sauerstoff reagieren zu Wasser.
2) Übersetzung der Wortgleichung in eine vorläufige Formelgleichung
Hier übersetzt du nur die Wortgleichung in die korrekten Formeln und Symbole der chemischen Formelsprache. Wichtig ist, dass du die korrekten Formeln verwendest. Aber das ist manchmal komplizierter als es sich anhört.
Außerdem verwendest du jetzt noch Symbole. Aus dem „und” in der Wortgleichung wird zum Beispiel ein „+”. Und das „...reagieren zu...” wird zu einem Reaktionspfeil, zum Beispiel „--->” (auf keinen Fall ein Gleichheitszeichen benutzen!!).
In unserem Beispiel wäre folgendes zu bedenken:
Wasserstoff ist ein Element. Darum findet man ihn im Periodensystem der Elemente (PSE). Dort hat er das Symbol H. Aber Wasserstoff gehört zu den sieben Ausnahmen im PSE, bei denen die kleinsten Teilchen keine einzelnen Atome sind, sondern zweiatomige Minimoleküle. Darum lautet die Formel von Wasserstoff nicht einfach H, sondern H2.
Die anderen sechs Ausnahmen, für die das gleiche gilt, sind noch
- Stickstoff: Symbol N, Formel N2,
- Sauerstoff: Symbol O, Formel O2 sowie die vier Halogene
- Fluor: Symbol F, Formel F2,
- Chlor: Symbol Cl, Formel Cl2,
- Brom: Symbol Br, Formel Br2 und
- Iod: Symbol I, Formel I2.
Immer wenn eins dieser sieben Elemente (H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2) ohne anderen Bindungspartner in einer Reaktion vorkommt, musst du an die tiefgestellte Index-2 in der Formel denken. Mein Tipp: Lerne diese sieben Elemente, deren kleinste Teilchen zweiatomige Minimoleküle sind, auswendig.
Auch Sauerstoff ist ein Element. Deshalb findest du diesen Stoff ebenfalls im PSE. Und Sauerstoff gehört wie Wasserstoff zu den sieben Ausnahmen, weshalb seine Formel O2 lautet.
Wasser (H2O) ist dagegen eine Verbindung. Die Formel von Wasser steht nicht im PSE, weil dort nur Elemente zu finden sind.
Woher weiß man dann die Formel dieser Verbindung? Im einfachsten Fall, wird sie dir verraten. Oder du hast bereits etwas Erfahrung gesammelt und kennst die Formeln von gewissen Verbindungen auswendig.
Wenn das nicht der Fall ist, kannst du die Formeln auch im Internet oder aus Büchern recherchieren.
Oder du ermittelst die Formel. Aber um das zu können, brauchst du Kenntnisse über chemische Bindungen (Ionenbindungen und Atombindungen). Das kann ich dir hier aus Platz- und Zeitgründen nicht erklären, ohne zu wissen, wie viel du bereits über Bindungen weißt. Daher verrate ich dir die Formel von Wasser; aber vielleicht kanntest du sie ja auch schon?! Die Formel von Wasser lautet H2O.
Darum sieht die vorläufige Formelgleichung folgendermaßen aus:
H2 + O2 ---> H2O
3) Ausgleichen der vorl. Formelgleichung (Aufstellen des Reaktionsschemas)
In der Chemie gibt es unter anderem das »Gesetz zur Erhaltung der Masse«. Danach entsteht bei einer chemischen Reaktion keine Masse und es geht (im Prinzip) auch keine Masse verloren.
Das bedeutet, dass die Gesamtmasse aller Ausgangsstoffe (Edukte) und die Gesamtmasse aller Endstoffe (Produkte) gleich groß sein muss.
Damit du das erreichen kannst, musst du dafür sorgen, dass es von jedem Elementsymbol auf beiden Seiten des Reaktionspfeils jeweils die gleiche Anzahl vorhanden ist.
Dazu solltest du verstanden haben, was ein Faktor vor einer Formel und ein Index in einer Formel bedeuten.
Ein Index ist - wie schon gesagt - die tiefgestellte Zahl in einer Formel. Er bezieht sich ausschließlich auf das, was direkt vor ihm steht.
Ein Faktor ist dagegen eine Zahl vor einer Formel. Er bezieht sich auf alle Elementsymbole in der Formel.
So bedeutet zum Beispiel 2 Al2O3, dass du (2 x 2 =) 4 x Al und (2 x 3 =) 6 x O hast. Die „2” vor der Formel ist ein Faktor. Der gilt für alle Elementsymbole in der Formel. In diesem Fall werden also alle Elementsymbole durch den Faktor verdoppelt.
Aber in der Formel gibt es an den Elementsymbolen selbst ja auch noch Indexzahlen. Sie vervielfachen die Elementsymbole auch noch einmal. Die Index-2 am hinter dem Symbol für Aluminium (Al) bedeutet, dass in der Formel 2 x Al steckt. Und dementsprechend bedeutet die Index-3 hinter dem Symbol für Sauerstoff (O), dass es in der Formel 3 x O gibt.
So kommt es, dass du mit dem Faktor vor der Formel und den Indices in der Formel insgesamt auf (2 x 2 =) 4 Al und (2 x 3 =) 6 O kommst, verstehst du?!
Aber wie findet man nun die gegebenenfalls nötigen Faktoren? - Nun, du hast ja durch die Übersetzung der Wortgleichung bereits eine vorläufige Formelgleichung erstellt. Darin hast du alle korrekten Formeln hingeschrieben.
Wenn du einmal eine Formel für einen beteiligten Stoff als korrekt erkannt hast, darfst du nachträglich DIE FORMEL NICHT MEHR VERÄNDERN, indem du etwa die Index-Zahlen gegen andere austauschst. Wenn du also die Anzahl verändern willst, kannst du das nur über Faktoren vor den Formeln erreichen. Und das machst du Schritt für Schritt für jedes Elementsymbol in deiner vorläufigen Formelgleichung.
In unserem Beispiel geht das so:
H2 + O2 ---> H2O
Links vom Reaktionspfeil hast du 2 x H (im H2). Rechts hast du ebenfalls 2 x H (im H2O). Das wäre also ausgeglichen (2 H links = 2 H rechts).
Also zum nächsten Symbol: Links gibt es 2 x O (im O2). Rechts hast du aber nur 1 x O (im H2O). Rechts gibt es also zu wenig O.
Darum suchst du jetzt das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von 2 und 1. Das kgV von 2 und 1 ist 2. Deshalb musst du die linke Seite nicht verändern (denn da gibt es ja bereits 2 x O), aber auf der rechten Seite musst du den Faktor 2 vor die Formel des Wassers schreiben:
H2 + O2 ---> 2 H2O
Nun hast du links 2 x O (im O2) und rechts auch (im 2 H2O). Aber dummerweise hast du mit der Verwendung des Faktors vor der Formel von Wasser auf der rechten Seite des Reaktionspfeils auch die Anzahl der Wasserstoffe verdoppelt. Nun hast du plötzlich rechts 4 x H (im 2 H2O). Links sind es dagegen nach wie vor nur 2 x H (im H2).
Deshalb benötigst du diesmal das kgV von 2 und 4. Das kgV von 2 und 4 ist 4. Deshalb musst du diesmal rechts nichts verändern, aber links musst du vor die Formel vom Wasserstoff (H2) den Faktor 2 schreiben (weil 2 x 2 = 4 ist):
2 H2 + O2 ---> 2 H2O
Endkontrolle: Links 4 x H (im 2 H2), rechts auch (im 2 H2O). Links gibt es 2 x O (im O2), rechts auch (im 2 H2O). Alles ist ausgeglichen, du bist fertig.
Es gibt noch mehr Informationen, die in Reaktionsschemata (Reaktionsgleichungen) ausgedrückt werden können, aber darum kümmern wir uns, wenn es soweit ist.
Wenn du dich an die ausführlich beschriebene Vorgehensweise
1) Wortgleichung
2) vorläufige Formelgleichung
3) ausgeglichenes Reaktionsschema (= Reaktionsgleichung)
hältst, solltest du es bald drauf haben. Viel Erfolg dabei...
LG von der Waterkant
Naja, das kommt sehr drauf an, welche Informationen man denn zur Verfügung hat und auf welchem Niveau die Aufgabenstellung ist... So eine Reaktionsgleichung lässt sich quasi beliebig ausbauen.
Aber auf der einfachsten Stufe schreibst du erstmal grundsätzlich die Edukte und Produkte auf (welche Stoffe reagieren miteinander zu welchen neuen Stoffen) und gleichst dann durch Anpassung der Stoffmenge die Gleichung aus, sodass rechts und links von jeder Atomsorte die gleiche Anzahl steht.
Lustig wird's dann, wenn man sich erst noch überlegen muss, was denn an Produkten entstehen könnte. Oder was alles reagieren könnte und was nur unnütz mit anwesend ist. Oder wie die Energiebilanz ist.
Edukte -> Produkte
PS: Stöchiometrie beachten.