4.3 Chemische Reaktionsgleichungen
4.3.1 Grundlagen

Chemische Umsetzungen werden durch Reaktionsgleichungen beschrieben.

Beispiel 1:

Eisen Fe reagiert mit Schwefel S zu Eisen(II)-sulfid FeS.

Geschrieben wird: Fe + S → FeS

Der Reaktionspfeil zeigt die Richtung der Reaktion an; links davon stehen die Ausgangsstoffe (Edukte), rechts davon die Endstoffe (Produkte).

Damit hat die Reaktionsgleichung eine qualitative Aussage. Die Reaktionsgleichung hat zudem auch eine quantitative Aussage:

Es reagieren

1 Atom Fe mit 1 Atom S zu 1 Molekül FeS
2 Atome 2 Atomen 2 Molekülen
... ... ...
n Atome n Atome n Molekülen
6 * 1023 Atome 6 * 1023 Atome 6 * 1023 Molekülen 1)
1 mol 1 mol 1 mol
55,847 g 32,06 g 87,91 g

 

Beispiel 2:

Reaktionsgleichung: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Es reagieren

1 Molekül CH4 mit 2 Molekülen O2 zu 1 Molekül CO2 und 2 Molekülen H2O
1 mol 2 mol  1 mol 2 mol
x mol 2 * x mol x mol 2 * x mol

 

Die Beispiele sollen zeigen:

1. An einer chemischen Umsetzung sind die Reaktionspartner im Verhältnis ihrer Stoffmengen beteiligt.

Molare Teile oder Vielfache.

Dieses gilt allgemein!!

2. Nach dem Gesetz der Erhaltung der Masse ist die Masse der Ausgangsstoffe gleich der Masse der Endstoffe.

Auf dieser Gleichheit der Massen beruht die Bezeichnung Reaktionsgleichung.

In chemischen Reaktionsgleichungen wurde etwa bis zum Jahre 1930 statt des Reaktionspfeils → das mathematische Gleichheitszeichen = geschrieben. Insofern berechtigt, da chemische Gleichungen rechnerisch mathematischen vergleichbar sind. So lassen sich z. B. bei Teilschritten einer chemischen Reaktion deren Teilgleichungen seitenweise addieren.

3. In einer chemischen Reaktionsgleichung sind Reaktionspartnern "Stöchiometrische Zahlen" als Faktoren vorangestellt, z. B. 2 CO2, 2 H2O...

Wie bei mathematischen Gleichungen entfällt hier der Faktor 1, z. B. bei Fe, CH4, FeS...

Anmerkung: Bei Gleichgewichtsreaktionen, Reaktionen die sowohl "von links nach rechts" als auch "von rechts nach links" verlaufen, wird ein Doppelpfeil geschrieben.

1) 6 * 1023 ist die Avogadro - Konstante K1, vgl. 1.1.3