Redoxreaktionen?
2SO2 und 02 führen zu 2SO3. Meine Frage ist, warum man eine 2 vor SO2 und vor 2SO3 macht.
3 Antworten
Deine Frage sollte nicht sein, warum die 2 dort ist, sondern sie sollte sein was diese 2 denn bedeutet.
Sie bedeutet, dass an der Reaktionsgleichung 2 Moleküle SO2 und 2 Moleküle SO3 beteiligt sind. Vor dem einzelnen beteiligten Molekül O2 steht deshalb keine 1, weil man Einsen grundsätzlich nicht schreibt - in Mathe multipliziert man ja auch nicht mit 1, sondern streicht sowas einfach gleich weg.
Also, in Worten ausgeschrieben ist die Reaktionsgleichung:
2 Moleküle SO2 reagieren mit 1 Molekül O2 zu 2 Molekülen SO3.
Und dieses Zahlenverhältnis brauchst du deshalb, weil es sonst zahlenmäßig nicht aufgeht. Du kannst ja am Schluss nicht ein einzelnes O-Atom übrig haben, sowas kommt in der Welt nicht vor. Also musst du alle O-Atome, die du in Form von O2 mit deinem SO2 reagieren lässt, auch "verarbeiten". Und wenn jedes SO2-Molekül eben nur ein O-Atom aufnimmt, brauchst du halt zwei davon, um die beiden O-Atome eines O2-Moleküls aufzubrauchen.
Ja, aber kann ich irgendwie rechnerisch herausfinden, dass Schwefel keines mehr möchte, daher noch ein S dazukommen muss?
Es kommt noch ein SO2 dazu. Du willst ja nicht einfach mal einen neuen Stoff in die Reaktion einbringen, sondern wissen wie viel vom vorhandenen Stoff gebraucht wird.
Aber ja, klar kann man sich erschließen, dass es kein SO4 geben kann. Je nach Wissensstand mit unterschiedlichen Mitteln...
Ich versuche es mal damit: S steht in der 6. Hauptgruppe und hat 6 Valenzelektronen. Das eröffnet den Weg, durch Abgabe dieser 6 Valenzelektronen die Neon-Edelgaskonfiguration zu erlangen und damit 6 Bindungen einzugehen. Weiter gehts nicht, weil schlichtweg nicht mehr Valenzelektronen vorhanden sind. Bekanntermaßen nehmen O-Atome je 2 Elektronen auf bzw. machen je 2 Bindungen. Und damit passen rechnerisch maximal 3 O-Atome an ein S-Atom.
Die Atombilanz muß ja ausgeglichen sein. Ein SO₂ braucht nur ein O-Atom für die Reaktion zu SO₃, aber ein O₂ hat ja zwei davon. Deshalb braucht man 2 SO₂-Moleküle, die dann glücklich mit je einem zusätzlichen O-Atom aus der Reaktion herauskommen. Also schreibt man
2 SO₂ + O₂ ⟶ 2 SO₃
In manchen Fällen ist es günstiger, die Reaktionsgleichung durch zwei zu dividieren, damit man nur ein SO₂ (und SO₃) darin vorkommen hat. Besonders in der chemischen Thermodynamik wird das gerne gemacht, aber im regulären Betrieb ist diese Form nicht so beliebt, weil die gebrochenen Koeffizienten unschön sind und man für die meisten Fälle mit ganzen Zahlen bequemer rechnen kann. Trotzdem ist diese Form natürlich gleichwertig:
SO₂ + ½ O₂ ⟶ SO₃
Hier wurden, wie bei jeder Reaktionsgleichung, Atome durch die Gegend geschoben.
S = Schwefelatom (oder Schuhkarton)📦
O = Sauerstoffatom (oder Pantoffel)👟
Mal dir mal ein kleines Bild für folgende drei Objekte:
SO2 = Schuhkarton mit 2 PantOffeln drin:
📦👟👟
O2 = zwei PantOffeln (z.B. rechts und links)👟👟
SO3 = Schuhkarton mit 3 PantOffeln drin:
📦👟👟👟
Jetzt übertrag das gedanklich mal auf deine Reaktionsgleichung:
2 SO2 + O2 => 2 SO3
2 (📦👟👟) + (👟👟) => 2 (📦👟👟👟)
... bedeutet, dass jemand 2 normal gefüllte Schuhkartons (SO2) hatte und dann ein Pantoffel-Paar (O2) auf diese beiden Kartons aufgeteilt hat. Jetzt hat er zwei Kartons in den jeweils drei Pantoffeln (SO3) enthalten sind.
Mal dir dazu mal eine winzige Bildergeschichte. Nicht, weil das besonders künstlerisch wertvoll wäre, sondern, um den Prozess, der da in dieser Reaktionsgleichung abläuft, für dich anschaulicher zu machen.
(Ja, diese Analogie mit den Pantoffeln ist natürlich fachlich bedenklich. Ich wollte nur ein anschauliches Beispiel bieten. Wer eine bessere Idee hat, nur zu!)
VG
Bleibt nur zu erwähnen, dass freie Pantoffeln immer im Zweierpack vorkommen :-)
Wie kann ich herausfinden, dass S nur 1 nicht 2O Atome aufnimmt?