[Chemie] Chemisches Rechnen

[auak]

Hallo

bin grad 9te Klasse und ist mein erstes Jahr Chemie.
Bloss habe atm eine Schwierigkeit, ist zwar nur das kleinste Nebenthema zur Zeit, dennoch bereitet es mir Probleme obwohl ich denke das ich richtig ausgleiche ... :(

Die Rede ist vom Chemischen Rechnen / bzw. das Ausgleichen

Könntet ihr mir vielleicht einen Link empfehlen, oder mir selber Beispiele geben, mit denen ich sicherer werde.

Ich benötige nur einfache Beispiele,die ihren Zweck erfüllen.

Thx im Vorraus

auakduken

[TheBiber]

Ein einfaches Beispiel wäre die Synthese von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser (die Zahlen, welche die Anzahl der Atome pro Molekül angeben, schreibe ich in klammern, da es irgendwie nicht möglich ist, sie "klein" hinzuschreiben):

H(2) + O(2) --> H(2)O

Links hast du 2 O- und 2 H-Atome. Rechts hast du 2 H-Atome, aber nur ein O-Atom. Halbieren (bzw. dividieren allgemein) darfst du nicht, du darfst nur verdoppeln (bzw. multiplizieren allgemein). Also verdoppelst du mal auf der rechten Seite:

H(2) + O(2) --> 2H(2)O

Jetzt sind rechts zwar 2 O-Atome, allerdings 4 H-Atome. Diese fehlen natürlich auf der linken Seite, wo du dann auch wieder verdoppeln musst:

2H(2) + O(2) --> 2H(2)O

Nochmals überprüfen: Links 4 H-Atome und 2 O-Atome, Rechts ebenfalls.


Zur Übung hier noch einige Beispiele:

Kohlenstoff und Sauerstoff reagieren zu Kohlenmonoxid.
C + O(2) --> CO

Verbrennung von Methan mit Hilfe von Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxid.
CH(4) + O(2) --> H(2)O + CO(2)

Und jetzt noch etwas anspruchsvolleres: Die Verbrennung von Traubenzucker.
C(6)H(12)O(6) + O(2) --> H(2)O + CO(2)


Ich hoffe, das reicht für's erste. ;)

[akira62]

Gute Erklärung du solltest aber auch mit Wertigkeiten arbeiten, damit es auch von der Elektronenladung ausgeglichen ist, sprich:
_____+
H->2H
_2

_____2-
O->2O
_2

_________2-
H+O->HO+O
_2_2__2

________________________________2-
Da dies aber nicht geht da ein O zu aggresiv ist lautet die korrekte Formel.

2H+O->2HO
__2_2___2

[Chocwise]

Gerade angefangen mit Reaktionsgleichungen?
Da kanns tatsächlich nich all zu schwer sein zunächst.

Man muss bei der Stöchiometrie (Fachbegriff für chemisches Rechnen)nur einige Regeln beachten.
TheBiber hats schon angeschnitten:
Wenn Gase in einer Reaktion beteiligt sind, dann nur als Moleküle. Srich: Im Doppelpack.
Gasförmige Elemente kommen für gewöhnlich nie als einzelnes Atom daher (außer bei radikalischen Reaktionen, kommt aber erst später | sowie die Edelgase, aber die reagieren eh nicht [da gibts natürlich wieder Ausnahmen :D])

Dann muss man die Wertigkeiten bzw. die Oxidationszahlen von Elementen und Ionen(Resten) besonders beachten.
Diese Wertigkeiten und Oxidationszahlen sind der Schlüssel zum selbstständigen lösen einer chemischen Reaktion.
Nur leider führt kein Weg daran vorbei sich diese Wertigkeiten einzupauken.

Einige Oxidationszahlen kann man auf erstem Blick dem PSE (Periodensystem der Elemente) entnehmen.
Aber im Zweifelsfall hilft da die Erfahrung oder auch Tabellenwerke weiter.
http://www.fbv.fh-frankfurt.de/mhwww/ach-vorlesung/6Redox.htm
(1. Tabelle)

Hier ein besipiel für die Wichtigkeit des Wissens um Wertigkeiten bzw. Oxidationszahlen:
BaCl + NaSO4 --> BaSO4 + NaCl

Dieser Reaktionsgleichung mangelt es an stöchimetrischen Zahlen.
Man kann sie selbst ermitteln wenn man die Wertigkeiten der einzelnen Bestandteile kennt:
Ba -> 2+
Cl -> 1-
Na -> 1+
SO4 -> 2-

Jetzt braucht man nur noch kombinieren und anhand der Wertigkeiten ausgleichen:
Ba hat eine Wertigkeit von 2+ braucht daher 2 Cl (-1) um diese auszugleichen 2+(2*-1)=0
So macht man das mit jeder vorkommenden Kombination

BaCl2 + Na2SO4 --> BaSO4 + NaCl

So ist die Reaktion allerdings noch nicht korrekt, wenn man nachzählt hat man auf der linken Seite der Reaktion jeweils 2 mal Na und 2 Mal Cl, die wollen auf der rechten seite natürlich ausgeglichen werden, also:

BaCl2 + Na2SO4 --> BaSO4 + 2NaCl

Dieses auszählen ob auf der einen Seite ebensoviele Atome/Ionen/Moleküle auftauchen wie auf der anderen Seite ist ebenfalls ein wichtiger schritt um zu einer korrekten Reaktionsgleichung zu kommen, denn es darf bei einer chemischen Reaktion auf keinen Fall zu Stoffverlusten kommen. ;)

BTW: Woher man nun weiß welche Wertigkeit SO4 hat:
Sauerstoff (O) will dringender Elektronen haben als Schwefel (S) und luchst dem Schwefel beim Sulfation (SO4) jeweils 2 Elektronen ab, da S allerdings selbst nur 6 Elektronen auf der äußeren Schale hat bleiben 2 Elektronen übrig die der Sauerstoff noch gerne hätte da ja 4 Sauerstoffe vorhanden sind die jeweils 2 Elektronen benötigen (alle zusammen benötigen also 8), daher hat das gesamte Sulfation nach außen hin eine Ladung von 2-


Das ganze ist wirklich nur ein kurzer Anriss dieses Themas. Es wäre zu viel verlangt jetzt hier den gesamten Themenbereich der Stöchiometrie abzudecken, aber wenn du spezifische Fragen hast leg ruhig los. :D