Ich hab eine Reaktionsgleichung...?

5 Antworten

Moin,

also zunächst muss ich deine Schreibweise bemängeln. Magnesium (ein Metall) und Sauerstoff (ein Nichtmetall) sind NICHT DAS GLEICHE wie Magnesiumoxid (ein Salz)!
Darum hat in einer Reaktionsgleichung das Gleichheitszeichen ("=") nichts zu suchen.

Sodann ist es nicht gut, eine Wortgleichung und die Formelsprache miteinander zu mischen. Wörter und Symbole wie "+" sollten nicht zusammen verwendet werden. Du hast eine Wortgleichung:

»Magnesium und Sauerstoff reagieren zu Magnesiumoxid.«

und du kannst daraus eine Reaktionsgleichung in Formelschreibweise machen:

2 Mg + O2 ---> 2 MgO

Und wie du nun anhand eines einfachen Vergleichs zwischen deiner und meiner Wiedergabe der Reaktionsgleichung feststellen kannst, sind diese an zwei Stellen unterschiedlich. Du schreibst von "MG" (was ich mal als Schreibfehler interpretiere, da ich nicht annehme, dass du die Abkürzung für "Maschinengewehr" meintest) und "O", ich dagegen benutzte "2 Mg" und "O2".

So kommen wir zwanglos zu deiner eigentlichen Frage:

Da ihr offenbar mit dem etwas unglücklichen Begriff "Wertigkeit" arbeitet, belassen wir es dabei. Da hast du jetzt schon korrekt angegeben, das Magnesium und Sauerstoff beide die Wertigkeit "2" haben. Aber wohlgemerkt: 1 Teilchen Magnesium und 1 Teilchen Sauerstoff haben jedes die Wertigkeit "2"!
Nun ist es jedoch so, dass zwar die kleinsten Teilchen vom Element Magnesium einzelne Magnesiumatome sind, aber die kleinsten Teilchen vom Element Sauerstoff sind eben nicht einzelne Sauerstoffatome, sondern zweiatomige Minimoleküle! Deshalb ist "Mg" einerseits das Symbol für Magnesium (wie du es im Periodensystem der Elemente, PSE, findest) und andererseits auch die korrekte Formel für Magnesium (wie du sie in einer Reaktionsgleichung verwenden musst). ABER "O" ist zwar das Symbol für Sauerstoff im PSE, in einer Reaktionsgleichung musst du für das Element Sauerstoff dagegen die Formel "O2" verwenden, gerade weil die kleinsten Teilchen im Element Sauerstoff zwei Atome sind, die miteinander verbunden sind und so ein Minimolekül bilden!

Wenn du also die Reaktionsgleichung für diese Reaktion aufstellen willst, gehst du folgendermaßen vor:

1. Formulierung der Wortgleichung
Magnesium und Sauerstoff reagieren zu Magnesiumoxid.
So weißt du, wer mit wem wozu reagiert...

2. Übersetzung in eine vorläufige Formelgleichung
Mg + O2 ---> MgO
Bei der vorläufigen Formelgleichung übersetzt du die Wortgleichung nur in die chemische Formel- und Symbolsprache. Dabei kommt es ausschließlich darauf an, dass du die korrekten Formeln und Symbole benutzt. Ein "und" wird zu einem "+", ein "reagieren zu" wird zum Reaktionspfeil "--->" (UND NICHT ZU EINEM GLEICHHEITSZEICHEN!!!) usw.
Bei den chemischen Formeln musst du nur darauf achten, dass sie stimmen. Wie oben erwähnt, ist "Mg" nicht nur das Symbol für Magnesium, sondern auch dessen Formel in einer Reaktionsgleichung. Aber während "O" das Symbol für Sauerstoff ist, musst du in der Reaktionsgleichung die Formel "O2" benutzen.
Und weil du weißt, dass sowohl Magnesium als auch Sauerstoff zweiwertig sind, brauchst du für die Formel von Magnesiumoxid auch jeweils nur ein Teilchen von beiden Bindungspartnern, um auf die Formel "MgO" zu kommen (die eigentliche Begründung ist etwas umfassender, aber ich bin gerade etwas zu faul, um das ausführlicher darzustellen).

3. Ausgleichen der vorläufigen Reaktionsgleichung (Aufstellen der Reaktionsgleichung)
2 Mg + O2 ---> 2 MgO
Wie kommt man darauf? Nun, es gibt da so ein "Gesetz zur Erhaltung der Masse", das besagt, dass bei einer chemischen Reaktion keine Masse hinzukommt und im Prinzip auch keine Masse verloren geht. Das heißt, dass die Summe der Massen aller Ausgangsstoffe (Edukte) gleich groß ist, wie die Summe aller Massen der Endstoffe (Produkte). Damit du das gewährleisten kannst, musst du dafür sorgen, dass in einer Reaktionsgleichung von allen jeweiligen Elementsymbolen auf beiden Seiten des Reaktionspfeils gleich viele vorhanden sind.
Wenn du das bei der vorläufigen Formelgleichung machst, kommst du schrittweise folgendermaßen zu den Faktoren:

Mg + O2 ---> MgO

Links hast du 2 x O (im "O2"), rechts nur 1 x (im "MgO"). Darum musst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von "2" und "1" suchen. Das ist "2". Und nun musst du vor die Formel "MgO" den Faktor "2" setzen, weil du so auf 2 x O auf der rechten Seite kommst. Du darfst NICHT einfach einen Index (eine kleine, tiefgestellte Zahl) hinter das "O" im "MgO" schreiben, weil du damit die Formel von Magnesiumoxid verändern würdest, und du hast ja bereits erkannt, dass die Formel "MgO" lautet (und nicht irgendwie anders). Genau aus diesem Grund machst du ja den 2. Schritt, das Übersetzen in eine vorläufige Formelgleichung, denn dabei ermittelst du gerade die korrekten Formeln deiner Reaktionsteilnehmer, verstehst du?! Okay, weiter...
Weil auf der linken Seite des Reaktionspfeils bereits 2 x O vorhanden sind, brauchst du vor die Formel von Sauerstoff keinen Faktor mehr zu schreiben, da dieser "1" lauten müsste, was nichts verändern würde. Dann sieht deine Gleichung so aus:

Mg + O2 ---> 2 MgO

Und genau wie du durch die Verwendung von Faktoren die Anzahl der Sauerstoffteilchen auf beiden Seiten ausgeglichen hast, machst du das jetzt noch für die Magnesiumteilchen. Links gibt's davon "1", rechts jetzt "2", weil du durch den Faktor vor der Formel "MgO" nicht nur die Sauerstoffteilchen verdoppelt hast, sondern auch die vom Magnesium. Wieder suchst du das kgV von "1" und "2"; das ist natürlich wieder "2". Darum schreibst du jetzt eine "2" vor die Formel "Mg" auf der linken Seite, während du den Faktor "1" rechts wieder weglassen kannst. Dann erhältst du

2 Mg + O2 ---> 2 MgO

So! Nun hast du links 2 x Mg, rechts auch. Und du hast links 2 x O, rechts auch. Alles ist ausgeglichen und du bist fertig. Somit erklären sich hoffentlich alle Zahlen vor und in den Formeln.

Noch ein Wort zu deinem Vorschlag "Mg2O2". Magnesiumoxid ist eine Ionenverbindung. Das heißt, dass Magnesiumkationen und Sauerstoffanionen darin enthalten sind. Tatsächlich gibt es Abermilliarden solcher Ionen in einem Salzkristall. Warum sollte man dann nicht auch "Mg2O2" schreiben dürfen? Der Grund dafür ist schlicht eine Vereinbarung unter Chemikern. Laut dieser Vereinbarung gibt man in Ionenverbindungen das kleinste Verhältnis der Ionen an, die man benötigt, um eine Formel erstellen zu können, in der sich die beiden entgegengesetzten Ladungen von Kationen und Anionen in ihrer Wirkung ausgleichen (kompensieren). Und Magnesium hat als Kation nun einmal die Ladung 2+, während ein Oxidanion die Ladung 2– besitzt. Nun gleicht 1 x 2+ gerade 1 x 2– aus. Das heißt, du brauchst ein Magnesiumkation und ein Oxidanion. Darum ist 1 : 1 das kleinste Verhältnis der beiden Ionensorten zueinander. Und darum ist nur die Formel "MgO" richtig (und nicht die Formel "Mg2O2" oder "Mg25O25"...).

Alles klar?

LG von der Waterkant

Hallo LukasCalldirola

die Formel Mg2O2 ist nicht grundlegend falsch, du könntest auch Mg25O25 schreiben. Man ist jedoch immer bestrebt, möglichst kleine ganzzahlige Koeffizienten zu benutzen, daher ist MgO die korrekte Schreibweise.

Es gibt allerdings Formeln, bei den ein "Kürzen" der Indizes nicht erlaubt ist, nämlich dann, wenn es die tatsächliche Struktur des Stoffes erforderlich macht. Ein Beispiel wäre das Wasserstoffperoxid H2O2. Hier handelt es sich um einen Stoff, in dem eine O2hoch 2- -Gruppe vorliegt. Ein Kürzen auf HO wäre also nicht erlaubt.

LG

Da Sauerstoff als Molekül O2 vorkommt, braucht es auch 2 Magnesiumatome. Darum heißt die Gleichung:

2Mg + O2 --> 2MgO

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ja, weil die wertigkeit ja gleich sein muss oder ?

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@LukasCalldirola

Magnesium gibt 2 Elektronen ab, Sauerstoff nimmt 2 auf, auf ein Magnesiumatom kommt darum auch ein Sauerstoffatom, das Gitter wird im Verhältnis 1:1 aufgebaut, 10Mg10O wäre auch richtig, üblich ist aber einfach MgO.

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