Big Bang HTL 2, Schulbuch

Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 69 Die chemische Reaktion 5 rechts vom Reaktionspfeil müssen gleich viele Atome eines Elementes stehen. Also wenn links insgesamt 7 Eisen-Atome stehen (egal in welchen Formeln verpackt), müssen es rechts auch insgesamt 7 sein. Manchmal sind Gleichungen „von Natur aus“ richtig, wie z. B. diese: Ca + Cl 2 ® CaCl 2 Dass Chlorgas immer als Cl 2 vorkommt, weil die Chloratome nur so Edelgaszustand erreichen, wissen wir seit Kap. 4.3. Auch die Formel CaCl 2 ergibt sich dadurch, dass jedes Calci- umatom 2 Valenzelektronen zum Abgeben hat, ein Chlora- tom aber nur 1 aufnehmen kann. Siehe Kap. 4.4. ( F9, F10 ) Sehen wir uns mal folgende Gleichung an: Mg + O 2 ® MgO Auch hier sind die Formeln korrekt, Sauerstoff kommt im- mer als O 2 vor, und die Formel des Salzes Magnesiumoxid ist MgO aus Mg 2+ und O 2– . Allerdings stimmt die Gleichung nicht, denn es gibt auf der linken Seite des Pfeiles 2 Sauer- stoffatome und rechts nur 1. Hier muss die Gleichung mathematisch (in der Chemie sagt man stöchiometrisch) ausgeglichen werden. Das passiert ausschließlich durch Multiplizieren der einzelnen Formeln mit Koeffizienten (Zahl, die vor der Formel steht, siehe Kapitel 2.3). Man geht systematisch folgendermaßen vor: „Problem“: Anzahl der Sauerstoffe links = 2 Anzahl der Sauerstoffe rechts = 1 Lösung: Schritt 1: multiplizieren der Formel MgO × 2 Dadurch hat sich auch die Anzahl der Mg-Atome geändert Schritt 2: diese muss nun auch auf der linken Seite durch Mg × 2 ausgeglichen werden Mg + O 2 ® MgO Schritt 1 Mg + O 2 ® 2 MgO Schritt 2 2 Mg + O 2 ® 2 MgO Wer sich am Anfang schwer tut, kann sich die verschiedenen Atome als verschiedenfarbige Kugeln aufzeichnen. Auch hier müssen im Endeffekt auf jeder Seite des Reaktions- pfeils gleich viele von jeder Sorte stehen. Stöchiometrie lernt man durch Üben, Üben und Üben!!! Nach jeder Änderung muss noch einmal die gesamte Gleichung kontrolliert werden! Abb. 5.7: Reaktionsgleichung in Kugeldarstellug Zusammenfassung Bei chemischen Gleichungen muss die Anzahl und Art der Atome links und rechts vom Reaktionspfeil gleich sein. Reaktionsgleichungen darf man nur durch Ausmultiplizie- ren mit geeigneten Koeffizienten ausgleichen. 5.4 Milch, Brot und Eier Mengen- und Massenverhältnisse bei chem. Reaktionen Wenn dich jemand um 2 Milch, 1 Brot und 10 Eier schickt, ist es wahrscheinlich völlig klar, dass damit 2 Liter Milch, 1 Kilo- gramm Brot und 10 Stück Eier gemeint sind. Im Alltag weiß man meist aus dem Zusammenhang, welche Maßeinheit gemeint ist. In chemischen Dimensionen ist das oft nicht so einfach, daher ist es ganz wichtig, immer die richtige Einheit zu verwenden. Und welche es da gibt, darum geht es in diesem Kapitel. Eine Reaktionsgleichung gibt an, wie viele Atome/Ionen/ Moleküle miteinander zu wie vielen Atomen/Ionen/Mole- külen reagieren. Die Gleichung sagt uns also zuerst einmal das Mengen-Verhältnis der Edukte und Produkte. Wenn man das Periodensystem zu Hilfe nimmt und die durchschnittlichen Atommassen in die Gleichung einsetzt, sieht man auch, welche Massen miteinander reagieren. Beispiel: Ca + Cl 2 ® CaCl 2 40,1 u 70u ® 110,1 u Nun sind die units zwar eine korrekte Masseneinheit, für einen Chemiker, der im Labor arbeitet, sind sie aber nicht geeignet, denn units kann man auf keiner Waage der Welt abwägen. Z Reaktionsgleichungen Stelle folgende Gleichungen richtig: L a) Zn + O 2 ® ZnO e) Fe 2 O 3 + CO ® Fe + CO 2 b) Al + O 2 ® Al 2 O 3 f) Al + Cu 2 O ® Al 2 O 3 + Cu c) Ag + S ® Ag 2 S g) CH 4 + Cl 2 ® CCl 4 + HCl d) H 2 + N 2 ® NH 3 h) FeS + O 2 ® Fe 3 O 4 + SO 2 5.3 F11 A1 Was ist ein Mol? Siehe Big Bang Band 1 Schätze, wie viel gCO 2 beim Verbrennen von 1 kg Diesel entsteht. F12 F13 Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv