Reaktionsgleichung

Die Reaktionsgleichung als “Möglichkeit” zur Beschreibung einer chemischen Reaktion

Die Reaktionsgleichung gehört zur Chemie wie ein Satz zur Sprache. Die Reaktionsgleichung bildet die Grundlage der Chemie um chemische Reaktionen , Stoffumwandlungen oder Energieumsätze zu beschreiben. Die Notwendigkeit einer (international gültigen) Reaktionsgleichung ergibt sich bereits durch die unterschiedlichen Landessprachen. Eine gesprochene Wortgleichung (in deutscher Sprache) wird international nicht jeder verstehen, darüber hinaus gibt eine Wortgleichung einer chemischen Reaktion nicht den Stoffmengenumsatz an (dazu später).

Im Allgemeinen beschreibt eine Reaktionsgleichung eine Stoffumwandlung bzw. gibt eine Umwandlung von Stoffen wieder. Die Reaktionsgleichung “übersetzt” bzw. beschreibt eine chemische Reaktion und gehört damit zu den Grundlagen der Chemie.

Ähnlich einer mathematischen Gleichung “besteht” eine Reaktionsgleichung aus zwei Seiten. Auf der einen Seite (der linkten Seite) steht, welche Stoffe miteinander reagieren und auf der anderen Seite (der rechten Seite) stehen die Reaktionsprodukte. Die beiden Seiten der Reaktionsgleichung werden aber nicht -wie in der Mathematik- durch ein Gleichheitszeichen ( = ) verbunden, sondern den Reaktionspfeil (→). Ausgesprochen wird dieser Reaktionspfeil mit “reagiert bzw. reagieren zu”.

Allgemeiner Aufbau einer Reaktionsgleichung

Ausgangsstoffe (Edukte) → Endstoffe (Produkte)

Wie eingangs erwähnt, “schreiben” wir auf der linken Seite einer Reaktionsgleichung die Ausgangsstoffe (die auch als Edukte bezeichnet werden) und auf der rechten Seite die Endstoffe (auch als Produkte bezeichnet). Auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung werden die Stoffe nicht als Wort geschrieben, sondern mit ihrer chemischen Formel (in der Regel der Summenformel) wiedergegeben. Um die Ausgangsstoffe und die Endstoffe sichtbar voneinander zu trennen, wird der Reaktionspfeil (zwischen die linke und rechte Seite) geschrieben. Auch hier gilt eine entsprechende Regel: Der Reaktionspfeil zeigt immer in Richtung der Produkte.

Die Anwendung der Reaktionsgleichung

Die Reaktionsgleichung ist die einzige Möglichkeit, international verständlich einen chemischen Vorgang bzw. Stoffumwandlung zu beschreiben. In der Reaktionsgleichung verwenden wir die international einheitlichen chemischen Symbole bzw. Formel, die wir aus dem Periodensystem ableiten. Die Reaktionsgleichung hat im wesentlichen drei Funktionen: Die Reaktionsgleichung gibt an:

  • welche Stoffe reagieren
  • wie Stoffe miteinander reagieren (was sind die Ausgangsstoffe und Endstoffe
  • in welchem Verhältnis die Ausgangsstoffe miteinander reagieren

Darüber hinaus werden manchmal auch spezielle Reaktionsprodukte (bzw. der Aggregatzustand) gekennzeichnet:

  • “↓” bedeutet, dass während der Reaktion aus der Lösung ein sogenannter Niederschlag ausfällt
  • “↑” bedeutet, dass während der Reaktion ein Gas entweicht

Eine Reaktionsgleichung aufzustellen ist nicht immer leicht, von der Wortgleichung bis zur Reaktionsgleichung sind einige Schritte notwendig (da beispielsweise eine Wortgleichung die Stöchiometrie vernachlässigt – in welchem Verhältnis reagieren die Stoffe):

Wortgleichung: Wasserstoff und Sauerstoff reagieren zu Wasser
Reaktionsgleichung: 2H2+ O2 → 2H2O

Wie man eine Reaktionsgleichung aufgestellt, wird in den Kapiteln der Allgemeinen Chemie ausführlich erläutert. Grundsätzlich gilt auch bei der Reaktionsgleichung der Massenerhaltungssatz, d.h. die Menge aller Atome links und rechts des Reaktionspfeils sind gleich. Daher kann man die Richtigkeit einer Reaktionsgleichung daran erkennen, das auf jeder Seite der Reaktionsgleichung die gleiche Anzahl an Atomen steht .


Reaktionsgleichung – Testfragen/-aufgaben

1. Was versteht man unter einer Reaktionsgleichung?

Reaktionsgleichungen sind Darstellungen chemischer Reaktionen durch chemische Formeln. Sie zeigen, welche Stoffe miteinander reagieren (Reaktanten) und welche Stoffe dabei entstehen (Produkte).

2. Was sind Reaktanten und Produkte einer Reaktionsgleichung?

In einer Reaktionsgleichung sind die Reaktanten die Stoffe, die miteinander reagieren, während die Produkte die Stoffe sind, die dabei entstehen.

3. Was bedeutet die Reaktionsgleichung H2 + O2 → H2O?

Die Reaktionsgleichung H2 + O2 → H2O bedeutet, dass Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) miteinander reagieren, um Wasser (H2O) zu bilden.

4. Warum müssen Reaktionsgleichungen ausgeglichen sein?

Reaktionsgleichungen müssen ausgeglichen sein, weil die Anzahl der Atome jeder Sorte auf der Reaktantenseite gleich der Anzahl der Atome jeder Sorte auf der Produktseite sein muss. Dies entspricht dem Gesetz von der Erhaltung der Masse.

5. Was ist der Unterschied zwischen einer endothermen und einer exothermen Reaktion?

Der Unterschied zwischen einer endothermen und einer exothermen Reaktion liegt in der Energiebilanz. Bei endothermen Reaktionen wird Energie aus der Umgebung aufgenommen. Exotherme Reaktionen hingegen geben Energie an die Umgebung ab.

6. Was zeigt ein Koeffizient in einer chemischen Gleichung an?

Ein Koeffizient in einer chemischen Gleichung gibt die Anzahl der Moleküle oder Mol eines Stoffes an, die an der Reaktion beteiligt sind.

7. Was ist eine umgekehrte Reaktion?

Eine umgekehrte Reaktion ist eine Reaktion, bei der die Produkte wieder zu den ursprünglichen Reaktanten zurückkehren. Dies wird durch das Gleichgewichtszeichen (↔) in der Gleichung angezeigt.

8. Wie sieht die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan aus?

Die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan (CH4) lautet: CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O. Es bedeutet, dass Methan in Gegenwart von Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt.

9. Was ist eine Redoxreaktion?

Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der es zur Übertragung von Elektronen kommt. Dies beinhaltet Reduktion (Aufnahme von Elektronen) und Oxidation (Abgabe von Elektronen).

10. Wie kann man eine Reaktionsgleichung ausgleichen?

Eine Reaktionsgleichung kann ausgeglichen werden, indem man die Koeffizienten der Formeln so ändert, dass die Anzahl der Atome jeder Sorte auf beiden Seiten der Gleichung gleich ist.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 27. Juli 2023