Methan+Sauerstoff reagieren auf Kohlenstoffdioxid+Wasser Kann mir da wer die Lösung sagen und sie erklären?

Moin,

zunächst einmal reagieren Methan und Sauerstoff nicht "auf" Kohlenstoffdioxid und Wasser, sondern "zu" denselben!

Aber jetzt zu deiner Frage:

1. Erstellen der Wortgleichung
Methan und Sauerstoff reagieren zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.

2. Übersetzen der Wortgleichung in eine vorläufige Formelgleichung
Dazu musst du zuerst die Formeln sämtlicher Reaktionsteilnehmer (Ausgangsstoffe und Endstoffe) ermitteln. Außerdem musst du ein paar Symbole kennen und verwenden.
Die Formel von Methan lautet "CH4".
Die Formel von Sauerstoff lautet "O2".
Die Formel von Kohlenstoffdioxid lautet "CO2".
Und die Formeln von Wasser ist "H2O".
Hier sei exemplarisch einmal darauf hingewiesen, dass "O" das Symbol von Sauerstoff ist (das du so auch im Periodensystem der Elemente findest), während die Formel von Sauerstoff "O2" lautet, wenn es als Reaktionspartner in einer Verbrennungsreaktion auftritt. Die Wörter "und" bzw. "reagieren zu" werden durch die Zeichen "+" bzw. "--->" symbolisiert. Darum sieht die vorläufige Formelgleichung dann so aus:

CH4 + O2 ---> CO2 + H2O

3. Ausgleichen der vorläufigen Formelgleichung
In der vorläufigen Formelgleichung hast du nur die korrekten Formeln der Substanzen verwendet. Nun musst du dafür sorgen, dass von jedem Elementsymbol auf beiden Seiten des Reaktionspfeils gleich viele vorhanden sind. Das musst du tun, weil es ein chemisches Grundgesetz gibt, das in etwa so lautet: "Bei einer chemischen Reaktion ist die Summe der Massen aller Ausgangsstoffe (Edukte) und die Summe der Massen aller Endstoffe (Produkte) gleich; es kommt also keine Masse hinzu und es geht (im Prinzip) auch keine Masse verloren." (Gesetz zur Erhaltung der Massen)
Wenn aber links und rechts vom Reaktionspfeil die Summe der Massen gleich sein müssen, musst du dafür sorgen, dass von allen Elementsymbolen auf beiden Seiten gleich viele vorhanden sind, verstehst du? Also dann...
Links hast du 1 x C, rechts auch. Das fängt ja gut an. Aber schon beim nächsten Symbol gibt's Ärger, denn links hast du 4 x H (im "CH4"), rechts aber nur 2 x H (im "H2O"). Jetzt kommt etwas ganz Wichtiges: Du darfst einmal als korrekt erkannte Formeln beim Ausgleichen nachträglich nicht verändern! Die Formel von Methan lautet nun einmal "CH4" und die von Wasser "H2O". Daraus kannst du jetzt nicht einfach "CH2" oder "H4O" machen, nur damit du auf die gleiche Anzahl von H-Symbolen kommst. Was ist da zu tun? Du darfst zwar die Formeln selbst nicht verändern, aber was du darfst, das ist das Vervielfachen der Formeln, indem du einen Faktor vor die Formeln schreibst.
Dazu musst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von dem Elementsymbol suchen, das nicht im Gleichgewicht ist. Noch einmal zur Erinnerung: links waren es 4 x H, rechts nur 2 x H. Das kgV von "4" und "2" ist "4". Darum brauchst du links nichts zu verändern, während du rechts den Faktor "2" vor die Formel von Wasser setzt (denn 2 x 2 = 4):

CH4 + O2 ---> CO2 + 2 H2O

Nun hast du links und rechts jeweils 4 x H. Weiter geht's: Links hast du 2 x O (im "O2), rechts dagegen 4 x O (2 x O im "CO2" + 2 x O im "2 H2O"). Die Formeln darfst du nachträglich nicht verändern. Aber du darfst Faktoren verwenden. Wieder suchst du das kgV; diesmal von "2" und "4". Das ist natürlich wieder "4". Also musst du diesmal rechts nicht mehr verändern, während du auf der linken Seite des Reaktionspfeils den Faktor "2" vor die Formel des Sauerstoffs schreibst:

CH4 + 2 O2 ---> CO2 + 2 H2O

Eine Endkontrolle ergibt: Links 1 x C, rechts auch. Links 4 x H, rechts auch. Und links 4 x O, rechts auch. Alles ist ausgeglichen, du bist fertig...

Es sei noch einmal auf das Schema eingegangen:
Erst stellst du die Wortgleichung auf. Das zeigt dir, welche Ausgangsstoffe überhaupt zu welchen Produkten reagieren.
Dann übersetzt du die Wortgleichung in eine vorläufige Formelgleichung. Das dient dazu, dass du die korrekten Formeln der beteiligten Substanzen ermittelst.
Erst wenn du alle Formeln der beteiligten Stoffe zusammen hast (und erst dann!), fängst du an, die Häufigkeiten aller Elementsymbole auf beiden Seiten des Reaktionspfeils anzupassen.

Die Lösung deiner Reaktionsgleichung lautet also

CH4 + 2 O2 ---> CO2 + 2 H2O

Es gäbe nun noch weitere Möglichkeiten, das ganze noch präziser zu machen, indem du die (Aggregat-)Zustände mit angibst, in denen sich die Substanzen unter normalen Bedingungen befinden. Auch dafür gibt es entsprechende Symbole. Aber das lassen wir hier mal weg, weil das in deiner Aufgabe offenbar nicht verlangt war.

LG von der Waterkant.

2 O2 + CH4 -> 2 H2O + CO2