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Transkript Reaktionsgleichungen

Hallo und herzlich willkommen. Das Thema dieses Videos lautet Reaktionsgleichungen, die man auch chemische Gleichungen nennen kann. Nach dem Video weißt du dann, was eine Reaktionsgleichung ist, welche Prinzipien beim Aufstellen einer Reaktionsgleichung berücksichtigt werden und welche zusätzlichen Informationen eine Reaktionsgleichung enthalten kann. Um das Video zu verstehen, solltest du allerdings bereits wissen: 1. was eine chemische Reaktion überhaupt ist und 2. was Elemente, Verbindungen, Atome und Moleküle sind. Wie du also sicher bereits weißt, ist eine chemische Reaktion ein Vorgang, bei dem Verbindungen in andere Verbindungen umgewandelt werden.  Zum Beispiel könnte man eine Reaktionsgleichung ganz allgemein formulieren als A+B gibt C+D. A und B, die Ausgangsstoffe, nennt man auch die Edukte und C und D, also das, was entsteht im Laufe der Reaktion, nennt man die Produkte. Selbstverständlich ist die Anzahl der Edukte und die Anzahl Produkte von Reaktion zu Reaktion unterschiedlich, das heißt, es müssen nicht immer jeweils 2 sein, das ist nur ein Beispiel. Was passiert eigentlich bei einer solchen chemischen Reaktion? Ganz einfach. Die in den Edukten enthaltenen Atome werden zu neuen Verbindungen sozusagen umgruppiert. Dabei stellt sich natürlich auch die berechtigte Frage: Warum passiert das? Nun, die Antwort darauf lautet: Das hat etwas mit der Elektronenhülle der Atomhülle zu tun, die sich irgendwie arrangieren, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen. Diese genauen Gründe wollen wir hier aber nicht erörtern, sondern uns einfach nur auf die Erkenntnis beschränken, dass bei einer chemischen Reaktion die Atome neu gruppiert werden. Man kann sich das vorstellen wie ein Bauwerk aus Legosteinen, das auseinandergerupft wird und zu einem neuen Bauwerk wieder zusammengesetzt wird. Das sei hier mal demonstriert anhand der Reaktion: Salzsäure reagiert mit Natronlauge zu Kochsalz und Wasser. Also HCl+NaOH->NaCl+H2O. Die Verbindung HCl besteht aus 1 Wasserstoffatom und 1 Chloratom. Natronlauge besteht aus 1 Natriumatom, 1 Sauerstoffatom und 1 Wasserstoffatom, Natriumchlorid aus 1 Natriumatom und 1 Chloratom und Wasser aus  2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom. Vergleicht man nun die linke Seite, also die Eduktseite, mit der rechten Seite, der Produktseite, sieht man, dass dieselben Atome, die links waren, auch rechts wieder auftauchen, nur in einer anderen, wie soll ich sagen, Zusammensetzung. Die Reaktionsgleichung wäre in diesem Falle tatsächlich die Gleichung, die bereits da steht, nämlich HCl+NaOH ergibt NaCl+H2O. Ganz wichtig also der Merksatz: Die linke Seite der Reaktionsgleichung umfasst genau dieselben Atome, wie die rechte Seite. Oder anders formuliert: Es entstehen keine neuen Atome im Laufe der Reaktion und es verschwinden auch keine Atome. Und das führt uns auch schon zum 1. Prinzip, das beim Aufstellen einer Reaktionsgleichung berücksichtigt werden muss. Es ist das Prinzip der Erhaltung der Masse. Es lautet: Die Masse der Edukte entspricht der Masse der Produkte. Schauen wir uns noch mal ein Beispiel an. Methan reagiert mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser. An dieser Stelle ist natürlich die Frage angebracht: Woher weiß ich, dass Methan und Sauerstoff Kohlendioxid und Wasser ergeben? Die lakonische Antwort darauf lautet: Das weiß man halt. Nein, ich möchte hier nicht kaltschnäuzig wirken, sondern einfach nur feststellen, dass man, wenn man eine Reaktionsgleichung aufstellen will, die 1. Voraussetzung die ist, dass man sowohl die Edukte als auch die Produkte kennt. Dass man also weiß, was entsteht im Laufe der Reaktion. Und wenn wir das wissen, können wir die Summenformeln der Edukte und der Produkte hinschreiben. In diesem Falle: CH4 für Methan, O2 für Sauerstoff, CO2 für Kohlendioxid und H2O für Wasser. Als Nächstes gleichen wir die Reaktionsgleichung aus, indem wir die Anzahl der einzelnen Atomsorten links und rechts vergleichen. Also links haben wir 1 Kohlenstoffatom, rechts auch 1 Kohlenstoffatom. Fängt doch gut an. Als Nächstes schauen wir uns den Wasserstoff an. Links haben wir 4 Wasserstoffatome, rechts haben wir 2 Wasserstoffatome. Und als Letztes der Sauerstoff. Links haben wir 2 Sauerstoffatome und rechts 2+1, also 3 Sauerstoffatome. So, wie sie da steht, erfüllt die Gleichung also nicht das Prinzip, dass links genauso viele Atome einer jeden Sorte, wie rechts sein müssen. Es muss also etwas geändert werden. Nur was? Schauen wir uns doch mal den Wasserstoff an. Links haben wir 4 Wasserstoffatome und rechts 2 Wasserstoffatome. Wenn wir aber, statt 1 Wassermolekül, 2 Wassermoleküle entstehen lassen würden, dann hätten wir auf der rechten Seite auch 4 Wasserstoffatome. Na, dann machen wir das doch einfach so. Schreiben wir einfach eine 2 vor das Wasser. Nun zum Sauerstoff. Links haben wir 2 Sauerstoffatome, rechts haben wir nun 2+ noch mal 2 Sauerstoffatome, weil im Wasser, das ja jetzt zweifach vorhanden ist, ist ja auch 1 Sauerstoffatom enthalten. Jetzt könnten wir die Sauerstoffbilanz so ausgleichen, indem wir auf das O2 auf der Eduktseite auch eine 2 davorschreiben. So, und nun stimmt alles. Wir haben auf der linken Seite 1 Kohlenstoffatom, auf der rechten Seite 1. Wir haben auf der linken Seite 4 Wasserstoffatome, auf der rechten Seite ebenfalls, denn 2×2 ergibt 4. Und auf der linken Seite haben wir 4 Sauerstoffatome, genauso wie auf der rechten Seite, weil sowohl im CO2 sind 2 Sauerstoffatome enthalten, als auch in den beiden Wassermolekülen. Die Gleichung ist fertig. Hier noch einmal die 2 Schritte, die wir gegangen sind, um die Reaktionsgleichung korrekt aufzustellen. Der 1. Schritt besteht darin, die Edukte und Produkte hinzuschreiben, und zwar als Summenformeln. Dafür muss man natürlich wissen, welche die Edukte und welche die Produkte sind. Der 2. Schritt besteht darin, dass die Gleichung ausgeglichen wird, indem sogenannte stöchiometrische Faktoren eingefügt werden. Stöchiometrische Faktoren sind diese roten Zahlen, in unserem Beispiel die roten Zweier, die angeben, wie viele Einheiten einer Verbindung entstehen beziehungsweise benötigt werden. Ein 2. Prinzip, das beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen eine Rolle spielt, ist das sogenannte Prinzip der Erhaltung der Ladung. Dieses Prinzip ist vor allem dann wichtig, wenn wir es mit der Reaktion von Ionen zu tun haben, also von geladenen Teilchen. Das Prinzip besagt: Die Ladung der Edukte entspricht exakt der Ladung der Produkte. Anders formuliert könnte man auch sagen: Im Laufe einer Reaktion entstehen keine zusätzlichen positiven oder negativen Ladungen. Auch das sei hier anhand eines Beispiels demonstriert. Carbonat reagiert mit Salzsäure zu Kohlendioxid, Wasser und Chlorid. Also CO32- + HCl -> CO2 + H2O + Cl-. Um die Gleichung auszugleichen, müssen wir jetzt noch ein paar stöchiometrische Faktoren einfügen, nämlich eine 2 vor das HCl, was wir daher wissen, dass wir links nur 1 Wasserstoffatom haben und rechts 2. Also wir müssen mindestens 2 Salzsäureeinheiten in die Gleichung hineinfügen. Wenn wir aber links 2 Salzsäureeinheiten haben in der Gleichung, dann müssen rechts auch notwendigerweise 2 Chloratome auftauchen, in Form von Chlorid. Also schreiben wir vor das Chlorid auch eine 2. Nun ist die Gleichung anscheinend fertig. Wichtig ist aber, dass man jetzt noch kontrolliert, ob auch die Ladungen der linken Seite denen der rechten Seite entsprechen. Links, auf der Eduktseite, haben wir auf dem Carbonation 2 negative Ladungen. Rechts finden sich ebenfalls 2 negative Ladungen, und zwar durch die beiden jeweils einfach geladenen Chloridionen. Die Ladungen links und rechts stimmen überein, also ist unsere Gleichung auch in dieser Hinsicht ausgeglichen. Tatsächlich beschränken sich die Informationen, die in einer Reaktionsgleichung enthalten sein können, nicht auf die Anzahl der Atome, sondern es können auch noch weitere Informationen darin enthalten sein. 2 davon möchte ich noch erwähnen. Das ist zum einen der Aggregatzustand der jeweiligen Edukte und Produkte und zum anderen die Energiebilanz der Gesamtreaktion.  Schauen wir uns als Beispiel die Reaktion an, die wir vorhin hatten. Die Verbrennung von Methan zu Kohlendioxid und Wasser. Möchten wir die Aggregatzustände der Edukte und Produkte in die Gleichung hineinschreiben, dann machen wir das so, dass wir unten rechts zu jeder Verbindung in Klammern ein kleines Symbol setzen: g für gasförmig, fl für flüssig, wobei sich diese Angaben auf den Standardzustand der jeweiligen Verbindung beziehen, also auf Raumtemperatur und Atmosphärendruck. Die 2. Zusatzinformation, die in einer Reaktionsgleichung häufig enthalten ist, ist die Energiebilanz. Bei unserem Beispiel ist es so, dass aus 1 Molekül Methan und 2 Sauerstoffmolekülen nicht nur 1 Kohlendioxid- und 2 Wassermoleküle entstehen, sondern auch noch Wärme entsteht, und zwar, um genau zu sein, 890 kJ, wenn man 1 mol Methan verbrennt. Diese Energiemenge würde also auf jeden Fall auf unserer Produktseite stehen, weil ja Wärme entsteht. Es gibt auch Reaktionen, die Wärme benötigen und in diesem Fall würde man die benötigte Energie auf die Eduktseite stellen, also auf die linke Seite. Tatsächlich schreibt man in der Regel die Energie, die entsteht oder benötigt wird, gar nicht in die Reaktionsgleichung hinein, sondern daneben als Zusatzangabe der Form ∆H ist gleich eine bestimmte Energiemenge. ∆H ist die sogenannte Reaktionsenthalpie, und wenn sie ein negatives Vorzeichen trägt, wie hier in diesem Beispiel, dann heißt das, dass Wärme entsteht. Trägt sie ein positives Vorzeichen, dann heißt das, dass Wärme benötigt. So und damit wären wir auch schon am Ende dieses Videos angelangt. Wir haben gerade gelernt, was eine Reaktionsgleichung ist und wie man sie aufstellt, nämlich 1. durch die Nennung von Edukten und Produkten und 2. durch die Hinzufügung stöchiometrischer Faktoren. Des Weiteren haben wir gelernt, welche Prinzipien beim Aufstellen einer Reaktionsgleichung eine Rolle spielen, nämlich das Prinzip der Erhaltung der Masse und das Prinzip der Erhaltung der Ladung. Und weiterhin haben wir gelernt, welche Zusatzinformationen eine Reaktionsgleichung enthalten kann, nämlich zum Beispiel die Aggregatzustände von Edukten und Produkten und die Energiebilanz der Gesamtreaktion. Vielen Dank für das Zuschauen, tschüss und bis zum nächsten Mal!

Informationen zum Video
51 Kommentare
  1. L%c3%a4cheln2

    Man muss sie kennen.

    Von Götz Vollweiler, vor etwa einem Monat
  2. Default

    Gut erklärt, aber ich hätte gern erfahren wie man auf die Produkte kommt!

    Von Schneiders, vor etwa einem Monat
  3. Default

    ich verstehe das nich ganz!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    Von C Goetzl, vor 8 Monaten
  4. Img 20130718 wa0006

    mich stört dieses kästchen oben links!!!

    Von Molly2015, vor 9 Monaten
  5. Default

    Supapapapa

    Von M Eltayeb, vor etwa einem Jahr
  1. Default

    voll guat

    Von Gertrud Grabmayer, vor mehr als einem Jahr
  2. L%c3%a4cheln2

    Das weiß man aus der Summenformel. P2O5 etwa besteht aus 2 Phosphor- und 5 Sauerstoffatomen

    Von Götz Vollweiler, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    woher weiß man den wie viele atome was hat?

    Von M Gackowski, vor mehr als einem Jahr
  4. Default

    ich verstehe das nicht :/

    Von Tequila Hacienda, vor mehr als einem Jahr
  5. Default

    Gutes Video Daumen hoch ;)

    Von Niclas Felker, vor mehr als einem Jahr
  6. Default

    Bei dem Video versteht man dieses Thema wirklich gut.

    Von B Meiss Bm, vor fast 2 Jahren
  7. Default

    Großartig Danke! :D

    Von Dominique 1, vor fast 2 Jahren
  8. Default

    Hat sehr geholfen! Danke! :)

    Von Anna Langwieser, vor fast 2 Jahren
  9. Default

    ja danke war gut erklärt

    Von Bzo, vor fast 2 Jahren
  10. Default

    danke hat voll geholfen!!

    Von Marianne Faust, vor etwa 2 Jahren
  11. Default

    Toll erklärt !!!! ;)

    Von Egger 1, vor etwa 2 Jahren
  12. L%c3%a4cheln2

    Hallo Niek Haschemi,

    zur ersten Frage: Eine Seite, die sämtliche Reaktionsgleichungen zusammenfasst, und die man dann auch noch auswendig lernen könnte, kenne ich nicht.

    Zur zweiten Frage: Auch bei komplizierteren Gleichungen funktioniert das genau so - man muss halt nur etwas mehr nachdenken. Generell würde ich so vorgehen, dass man sich beim Ausgleich der Gleichung zunächst auf jenes Element (oder jene Elemente) konzentriert, das in möglichst wenigen Verbindungen gleichzeitig auftritt.

    Von Götz Vollweiler, vor mehr als 2 Jahren
  13. Default

    und wie ist das bei komplizierteren Gleichungen, wie soll man die Faktoren bestimmen können?
    Zum Beispiel bei P4+H2O+NaOH --> NaH2PO2+PH3

    Von Niek Haschemi, vor mehr als 2 Jahren
  14. Default

    Hallo,
    könne sie mir eine Seite im Internet empfehlen wo man sehen aus welchen chemischen Reaktionen was entsteht? Damit man das auswendig lernen kann.
    Sowas wie Salz ist ja klar 2Na+Cl2-->2NaCl
    Aber es gibt ja auch deutlich kompliziertere

    Von Niek Haschemi, vor mehr als 2 Jahren
  15. Default

    Ich verstehe das nicht :(

    Von Lsb, vor mehr als 2 Jahren
  16. 001

    Periodensystem der Elemente.
    Zu den chemischen Symbolen habe ich ein Video gemacht.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 2 Jahren
  17. Default

    Super video aber ich wollte fragen woher man wissen soll dass zum beispiel mg magnesium ist und dass und wie die ganzen abkürzungen heissen gibt es dazu eine viedeo?

    Von Odin Tim, vor mehr als 2 Jahren
  18. Default

    Tolles Video! :-D

    Von Lmenz, vor mehr als 2 Jahren
  19. Default

    Super Video:D

    Von Kaplan Murat, vor mehr als 2 Jahren
  20. Default

    Richtig gut erklärt :)

    Von Melanie Haser, vor fast 3 Jahren
  21. Default

    Gut erklärt! Hat mir geholfen, es noch besser zu verstehen

    Von Burcey, vor fast 3 Jahren
  22. Default

    thx ;)

    Von Villa2003, vor fast 3 Jahren
  23. Default

    wow richtig gut!!

    Von K Reitinger, vor fast 3 Jahren
  24. Default

    Danke, endlich verstehe ich diese reaktionsgleichungen. Sehr gut erklärt find ich

    Von Jamax, vor etwa 3 Jahren
  25. Smiley verycontent

    Tausend Dank :)

    Von Nicolas S., vor etwa 3 Jahren
  26. Default

    Super erklärt!

    Von Geekfas, vor etwa 3 Jahren
  27. Default

    sehr geehrter Herr Vollweiler,
    ihr Video hat mir sehr gut gefallen und geholfen.
    Find' ich klasse .
    DANKE!

    Von Antoni99, vor etwa 3 Jahren
  28. Default

    einwandfrei!!

    Von Bumperl1, vor etwa 3 Jahren
  29. Default

    sehr gutes wieder und guter tutor, der sehr verständlich erklärt

    Von Tiamheidari, vor mehr als 3 Jahren
  30. Default

    super erklärt ;)

    Von Afra Sotoudeh, vor mehr als 3 Jahren
  31. Default

    Endlich habe ich das mit den Reaktionsgleichungen verstanden :) Danke,ohne dieses Videon würde ich wahrscheinlich immernoch mit einem großen Fragezeichen vor Reaktionsgleichungen sitzten.

    Von Famada, vor mehr als 3 Jahren
  32. Default

    Daaaaanke klasse Video !!!!

    Von Rose 1998, vor mehr als 3 Jahren
  33. L%c3%a4cheln2

    Hey, danke André, ich hoffe, bei Dir ist auch alles zum Besten!

    Grüße!

    Von Götz Vollweiler, vor mehr als 3 Jahren
  34. 001

    Das ist eine Sternstunde für dieses Unterrichtsfach! Ein Chemievideo unter den Top 10. Und das nun schon länger und stabil. Ich hoffe, Götz, dass es dir gut geht und wünsche dir auch in anderen Dingen, die du anpackst, genau so ein erfolgreiches Arbeiten.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  35. Default

    gutes video, verständlich erklärt

    Von Guitarra, vor fast 4 Jahren
  36. Default

    danke :)
    endlich verstanden

    Von Frodo F., vor fast 4 Jahren
  37. Default

    Danke :)

    Von Martinaugstein, vor fast 4 Jahren
  38. Default

    endlich kann ich es

    Von X Dhannes Xd, vor fast 4 Jahren
  39. Default

    gut :)

    Von Fluffi, vor mehr als 4 Jahren
  40. Default

    ich bin begeistert

    Von Hamlet, vor mehr als 4 Jahren
  41. 099

    Endlich jetzt habe auch ICH es verstanden :D DAnkeschön:D

    Von Lara1508, vor mehr als 4 Jahren
  42. Photo 00033

    echt super!vielen dank!

    Von Bernadette W., vor fast 5 Jahren
  43. Default

    Danke für die gute Erklärung!!!!!

    Von Murks, vor fast 5 Jahren
  44. Martina%20l%c3%a4chelt sw

    Optimal ... DANKE ... besser kann man das nicht machen !!!

    Von Martina Z., vor etwa 5 Jahren
  45. L%c3%a4cheln2

    Hallo Taz, ja im Prinzip kann man das machen. Es ist eine Frage des Stils, und manche Lehrer/Dozenten bestehen auf (möglichst kleinen) ganzen Zahlen. Wichtig ist aber eigentlich nur, dass die Proportionen stimmen.

    Von Götz Vollweiler, vor etwa 5 Jahren
  46. Default

    kann man auch als stöchiometrischem Faktor dezimalzahlen oder Brüche einsetzen zB. 1.5 O (2) ? Danke

    Von Taz, vor etwa 5 Jahren
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