Chemische Gleichungen erstellen/ausrechnen
Demnächst haben wir eine Arbeit in Chemie. Nur ich habe das Thema nicht verstanden. Meine Klasse ebenfalls nicht. Keiner hat verstanden, wie man Gleichungen/Reaktionen lösen kann.
Also wwonach muss ich mich richten, um die Gleichung aufzustellen? Bitte um hilfe
3 Antworten
Moin,
eigentlich ist das nicht weiter schwer... Die von dir angegebenen Beispiele sind Möglichkeiten zur Salzbildung. Dabei gilt allgemein:
1) Metall + Nichtmetall ---> Salz
2) Metallhydroxid + Säure ---> Salz + Wasser (= Neutralisation)
3) Metalloxid + Säure ---> Salz + Wasser
Bevor ich dir ein paar Beispiele zu jedem Fall zeige, solltest du ein paar Basisinformationen drauf haben. Wenn du das Folgende bereits weißt, beachte es nicht weiter. Wenn dir die Infos neu sind, schleunigst (auswendig) lernen!
• 7 Elemente treten alleine in Reaktionsgleichungen nicht atomar (einzeln) auf, sondern als zweiatomige Moleküle. Die 7 Elemente sind: Wasserstoff (H2), Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2) sowie die Halogene Fluor (F2), Chlor (Cl2), Brom (Br2) und Iod (I2).
• In Verbindungen können alle Elementsymbole dagegen in allen möglichen ganzahligen Anzahlen auftreten; Beispiel Sauerstoff: MgO, CO2, Al2O3, H2SO4...
• Ein tiefgestellter Index in einer Formel bezieht sich ausschließlich auf das direkt davor Stehende. Beispiel: Al2O3 bedeutet 2 x Al und 3 x O.
• Ein Faktor vor einer Formel bezieht sich auf alle Elementsymbole bis zum Formelende. Beispiel: 2 Al2O3 bedeutet (2 x 2 =) 4 Al und (2 x 3 =) 6 O.
• In einer ausgeglichenen Reaktionsgleichung müssen links und rechts vom Reaktionspfeil gleich viele Teilchen eines Elements vorhanden sein (Gesetz zur Erhaltung der Masse).
• Reaktionsgleichungen dürfen erst ausgeglichen werden, wenn alle Ausgangsstoffe (Edukte) und alle Endstoffe (Produkte) formelmäßig korrekt dargestellt bekannt sind.
• Formeln, die vorgegeben oder als korrekt erkannt wurden, dürfen hinterher nicht nachträglich verändert werden. Das Ausgleichen kann dann nur über Faktoren vor den Formeln erfolgen.
• Die Gesamtladung aller Teilchen zusammen muss auf beiden Seiten des Reaktionspfeils gleich sein.
• Folgende Säuren bzw. einfache oder zusammengesetzte Ionen sind formelmäßig und namentlich bekannt:
Salzsäure: HCl, Salpetersäure: HNO3, Schweflige Säure: H2SO3, Schwefelsäure: H2SO4, Kohlensäure: H2CO3, Phosphorsäure: H3PO4
Chlorid: Cl^-, Nitrat: NO3^-, Sulfit: SO3^2-, Sulfat: SO4^2-, Carbonat: CO3^2-, Phosphat: PO4^3-, Fluorid: F^-, Bromid: Br^-, Iodid^: I^-
• Metalle findet man vor allem links (unten) im Periodensystem der Elemente (PSE), also in den Hauptgruppen (HG) I bis III (Ausnahmen sind Wasserstoff und Bor) sowie in den Nebengruppen.
• Nichtmetalle findet man im PSE vor allem rechts (oben), also VII. HG, VI. HG (Sauerstoff und Schwefel), V. HG (Stickstoff und Phosphor). Hinzu kommt noch Wasserstoff aus der I. HG.
So, nach all den "Vorkenntnissen" nun endlich zu den Beispielen in den drei Fällen:
Fall 1: Metall + Nichtmetall ---> Salz (der Einfachheit halber werden im Folgenden Oxide zu den Salzen gezählt).
Natrium und Chlor ---> Natriumchlorid
Zuerst ermittelst du die Symbole und Formeln:
Na + Cl2 ---> NaCl
Darauf kommst du folgendermaßen: Natrium ist ein Element im PSE. Es steht links, ist also ein Metall. Es gehört nicht zu den 7 molekular auftretenden Elementen. Also ist das Symbol schlicht "Na". Auch Chlor ist ein Element im PSE. Es steht in der VII. HG, ist also ein Nichtmetall. Es gehört zu den molekular auftretenden Elementen. Also musst du hier "Cl2" verwenden.
Natrium steht in der I. HG, das heißt, es hat 1 Elektron im äußeren Hauptenergieniveau (HEN). Dieses Valenzelektron geben Natriumatome gerne ab, denn danach ist das äußere HEN unbesetzt und fällt weg. Das zweitäußerste HEN wird dadurch zum aüßeren und ist mit Elektronen voll besetzt (Edelgaszustand). Wenn ein Atom ein Elektron abgibt, wird es zu einem einfach positiv geladenen Ion (Na^+).
Chlor steht in der VII. HG, das heißt, es hat 7 Valenzelektronen. Um das HEN voll zu bekommen fehlt jedem Chloratom 1 Elektron. Darum nehmen Chloratome jeweils ein Elektron gerne auf und erreichen so die Edelgaselektronenkonfiguration. Wenn ein Atom 1 Elektron aufnimmt, wird es zu einem einfach negativ geladenen Ion (Cl^-).
Für die Ermittlung der Formel von Natriumchlorid brauchst du dich nun nur zu fragen, wie viele positiv geladene Ionen du mit wie vielen negativ geladenen Ionen du benötigst, um eine Formel zu basteln, in der sich die Ladungen gerade aufheben. Dabei musst du das kleinstmögliche Zahlenverhältnis anstreben. Nun, du hast Na^+ und Cl^-; einmal "+" und einmal "-". Also brauchst du von jeder Ionensorte jeweils nur eines. Daher ist die Formel von Natriumchlorid NaCl.
Nachdem du nun alle korrekten Formeln von Edukten und Produkten hingeschrieben hast (und erst jetzt!), darfst du die Reaktionsgleichung ausgleichen. Dazu vergleichst du die Anzahl jeder Teilchensorte auf beiden Seiten des Reaktionspfeils.
Na + Cl2 ---> NaCl
Links hast du 1 x Na, rechts auch. Das ist schön, da brauchst du (zunächst) nichts zu tun. Links hast du außerdem 2 x Cl, rechts aber nur 1 x Cl. Du musst rechts also die Anzahl der Cl-Teilchen verdoppeln.
Weiter im Kommentar...
Moin, weiter geht's...
Wenn du nun aber MgOH2 schreiben würdest, bezöge sich die "2" nur auf das "H", aber du willst ja ausdrücken, dass das OH^- Ion verdoppelt werden soll. Darum musst du ein Klammer um das "OH" setzen und die "2" als Index dahinter. So bezieht sich die "2" auf die ganze Klammer, also au OH...
HNO3 als Formel für die Salpetersäure kennst du auswendig (wenn noch nicht jetzt, dann bitte ab jetzt...).
Die Formel für Magnesiumnitrat ermittelst du folgendermaßen: Wenn du weißt, dass der Nitrat-Rest (NO3^-) einfach negatib geladen ist, dann gilt für ihn in Bezug auf das Magnesium das gleiche wie es zuvor schon für das OH^- gegolten hat: Du brauchst 2 x NO3^-, um damit die Wirkung der 2+-Ladung des Mg^2+ aufzuheben. Und für die Schreibweise der Formel gilt auch wieder das gleiche: Du brauchst NO3^- zwei Mal, nicht nur das O3 im NO3. Also musst du auch hier wieder eine Klammer benutzen.
Die Formel von Wasser kennst du wieder auswendig.
Nachdem du nun alle Edukte und Produkte formelmäßig beisammen hast, geht's wieder ans ausgleichen: 1 x Mg links, 1 x Mg rechts. Rechts hast du 2 x NO3, links nur 1 x. Du musst also das NO3 links verdoppeln (Faktor 2 davor setzen):
Mg(OH)2 + 2 HNO3 ---> Mg(NO3)2 + H2O
Lässt du den Sauerstoff im NO3 einmal unberücksichtigt, hast du links 2 x O im (OH)2. Rechts ist dagegen nur 1 x O im H2O vorhanden. Also musst du auch vor das H2O eine "2" schreiben:
Mg(OH)2 + 2 HNO3 ---> Mg(NO3)2 + 2 H2O
Damit erhältst du gleichzeitig links und rechts jeweils 4 x H. Die Endkontrolle ergibt nun: 1 x Mg links, 1 x Mg rechts; 8 x O links (2 + 2 x 3) und 8 x O rechts (2 x 3 + 2). 2 x N links, 2 x N rechts. Und 4 x H links (2 + 2), 4 x H rechts (2 x 2). Alles ist ausgeglichen; du bist fertig.
Hier noch ein paar Übungen:
a) Kaliumhydroxid und Phosphorsäure reagieren zu Kaliumphosphat und Wasser.
b) Bariumhydroxid und Schwefelsäure reagieren zu Bariumsulfat und Wasser.
c) Natriumhydroxid und Kohlensäure reagieren zu Natriumcarbonat und Wasser.
d) Calciumhydroxid und Phosphorsäure reagieren zu Calciumphosphat und Wasser.
e) Aluminiumhydroxid und Schweflige Säure reagieren zu Aluminiumsulfit und Wasser.
Kommen wir zu Fall 3: Metalloxid + Säure ---> Salz und Wasser
Beispiel:
Magnesiumoxid und Salzsäure reagieren zu Magnesiumchlorid und Wasser.
_ MgO + _ HCl ---> MgCl + _ H2O
Wie kommt man auf die Formeln? Die Formel von Salzsäure (HCl) und Wasser kennst du (spätestens zur Arbeit) auswendig.
Im Magnesiumoxid stecken Magnesium und Sauerstoff. Magnesium ist in der II. HG des PSE zu finden. Seine Atome haben daher 2 Valenzelektronen, die sie gerne abgeben würden. Wenn Magnesiumatome zu Ionen werden, dann zu Mg^2+.
Sauerstoffatome haben 6 Valenzelektronen (VI. HG im PSE). Ihnen fehlen also 2 Elektronen, um ihr äußeres HEN voll besetzt zu bekommen. Wenn Sauerstoffatome also Ionen bilden, dann O^2-. Wie viele Mg^2+ benötigst du, um sie mit O^2- so zu kombinieren, dass sich die Ladungen gerade gegenseitig kompensieren? Genau: von jedem Ion eins! Demnach ist die Formel von Magnesiumoxid MgO.
Und die Formel von Magnesiumchlorid? Nun, für Magnesium bleiben alle Überlegungen gleich. Chloratome haben dagegen 7 Valenzelektronen (VII. HG im PSE). Ihnen fehlt zur Auffüllung ihres HENs nur 1 weiteres Elektron. Darum sind Chloridionen einfach negativ geladen, wenn Chloratome zu Ionen werden: Cl^-. Nun brauchst du für ein Mg^2+ zwei Ionen Cl^-, damit sich die Ladungen ausgleichen. Die Formel von Magnesiumchlorid lautet daher: MgCl2. Damit erhältst du folgende Gleichung in Rohform:
MgO + HCl ---> MgCl2 + H2O
Nun geht's ans Ausgleichen. Links 1 x Mg, rechts 1 x Mg. Links 1 x O, rechts 1 x O. Links 1 x H, rechts 2 x H. Also links den Faktor "2" vor das "HCl".
MgO + 2 HCl ---> MgCl2 + H2O
Uups, das passt ja ganz famos, denn der Faktor vorm HCl hat auch das Cl links verdoppelt, was auch nötig war, weil im MgCl2 2 x Cl vorhanden ist. Eine Endkontrolle ergibt, dass links und rechts die gleiche Anzahl von den jeweiligen Teilchen vorhanden sind. Du bist fertig.
Und wie immer zum Schluss noch ein paar Übungsbeispiele für dich (diesmal minimal schwerer, weil ich dir nicht alle Stoffe vorgebe):
a) Calciumoxid und Schwefelsäure reagieren zu...?
b) Lithiumoxid und Salzsäure reagieren zu...?
c) Aluminiumoxid und Kohlensäure reagieren zu...?
d) Bariumoxid und Salpetersäure reagieren zu...?
So, nun könntest du gut gerüstet sein. Mach die Übungsaufgaben soweit du es kannst. Wenn du Fragen hast, poste sie noch einmal. Auch die Lösungen der Übungsaufgaben kannst du generell posten und von uns überprüfen lassen. Ich werde morgen noch mal vorbei schauen und gucken, ob oder wo du noch Hilfe brauchst. Also dann bis morgen...
LG von der Waterkant.
Wooooooow. Vielen,vielen,vielen dank für den ausführlichen Betrag! Natürlich wirst du die hilfreichste Antwort Titel bekommen :) Was machst du/ihr beruflich:) Ich hab mal die ersten 3 versucht. Hier die Lösungen. Hoffe richtig. 4K + 1O2 -> 2K2O1 2Ca + 2Br2 -> 2Ca1Br2 2Mg + 2Cl2 -> 2Mg1Cl2 Den rest Versuch ich morgen :)
Moin,
ja, die erste ist richtig, allerdings solltest du die "1" als Faktor oder Index nicht hinschreiben! Es reicht also:
4 K + O2 ---> 2 K2O
Die beiden anderen sind im Prinzip auch richtig, aber wenn du vor alle Formeln eine "2" schreiben kannst, dann kannst du das auch lassen, weil dann alles mit "2" gekürzt werden kann (so dass alle Formeln den Faktor 1 hätten, den du wieder weglassen solltest). Also besser:
Ca + Br2 ---> CaBr2
und
Mg + Cl2 ---> MgCl2
Aber Kopf hoch, das grundlegende Prinzip scheinst du verstanden zu haben; die noch fehlenden Kleinigkeiten lassen sich schnell beheben. Weiter so! Ich bin schon gespannt auf die anderen Lösungen der Übungsaufgaben...
LG von der Waterkant.
Alles klar, darauf muss ich achten. Es wäre ja nämlich ein Fehler,oder? Und ich habe eine Frage! Ich bin bei Mg(NO3)2 hängen geblieben. Naja eigentlich steht doch bereits 3 x No. Ich bräuchte doch keine 2, die macht es doch nur schlimmer
Kannst du mir auch gleich Übung 1 erklären. H3 irritiert
Calciumoxid und Schwefelsäure reagieren zu caliumsulfat + Wasser CaO + H2So4 - CaSo4 + H2O
Hallo,
zum ersten Problem: Im Mg(NO3)2 bezieht sich die "3" ausschließlich auf das direkt davor Stehende. Also nur auf das "O", nicht auf das "N". Es ist so, dass das Nitrat-Ion zu den zusammengesetzten Ionen gehört. Es setzt sich aus einem Stickstoffatom (N) und drei Sauerstoffatomen (3 x O) zusammen. Das Ganze bildet zusammen ein einfach negativ geladenes Ion, nämlich das Nitrat-Ion NO3^-. In Reaktionen verhält sich dieses Ion wie ein Teilchen. Die Konstruktion "NO3^-" bleibt in dieser Form zusammen.
Und in der Verhältnisformel vom Magnesiumnitrat brauchst du zwei negative Ladungen, um die zwei positiven Ladungen des Magnesium-Ions (Mg^2+) auszugleichen. Wenn aber ein Nitrat-Ion (NO3^-) nur einfach negativ geladen ist, brauchst du zu diesem Zweck zwei Nitrat-Ionen. Du musst also in der Formel zum Ausdruck bringen, dass du das gesamte Ion NO3^- verdoppeln willst.
Wenn du nun "MgNO3 2" schreiben würdest, dann würde sich die "2" nur auf die "3" beziehen, die sich ihrerseits nur auf das "O" bezieht. Das wäre also im Grunde das gleiche, als würdest du "MgNO6" schreiben. Aber erstens gibt es kein Teilchen "NO6^2-" und zweitens willst du doch ausdrücken, dass "NO3^-" zweimal vorhanden sein soll. Wenn du deshalb korrekterweise "Mg(NO3)2" hinschreibst, ist alles in bester Ordnung, denn nun bezieht sich die "2" auf die Klammer und in der Klammer steht das "NO3". Deine Formel drückt dann aus, dass du 1 x Mg^2+ und 2 x NO3^- hast; und genau das soll ja ausgedrückt werden, verstehst du?
Sorry, ich muss jetzt kurz mal Abendbrot essen. Bin bald zurück und erkläre dann auch gerne den Rest. Bis bald...
Achsoo :) Nun hab ich das (NO3)2 verstanden.Ich wusste nicht,dass sie zusammen gehören EINS machen :)
Sorry, habe aus Versehen zu früh auf "Kommentar absenden" geklickt...
d) 4 Li + O2 ---> 2 Li2O
e) 2 Al + 3 F2 ---> 2 AlF3
f) Ba + S ---> BaS
Die ganze Übung war zum "Aufwärmen" gedacht; es sollten eher leichte Aufgaben sein, damit du dich daran gewöhnst. Ich hoffe, du hattest keine allzu großen Schwierigkeiten damit?!
Lösungen der Übungen zum Fall 2:
a) 3 KOH + H3PO4 ---> K3PO4 + 3 H2O
Hier bist du in deiner Lösung etwas durcheinander gekommen, nicht wahr? Sieh mal, der Kern des Reaktionstyps Säure + Lauge (in Wasser gelöste Metallhydroxide bezeichnet man als "Lauge") ist die Vereinigung von Hydroxidionen (OH^-) aus dem Hydroxid mit den Protonen (H^+) von der Säure zu neutralem Wasser (H2O). Deshalb nennt man diesen Reaktionstyp auch "Neutralisation". Nebenbei entsteht auch noch ein Salz... Wenn du das berücksichtigst, dann stellst du schnell fest, dass pro Phosphorsäure-Molekül 3 Protonen beigesteuert werden können (H3!PO4). Die Kalilauge (das Kaliumhydroxid) liefert dagegen nur ein Hydroxidion (OH^-) pro Formeleinheit. Daher ist es logisch, dass du 3 x KOH benötigst, um zusammen mit den 3 x H^+ aus der H3PO4 insgesamt 3 x H2O machen kannst. Die übrig bleibenden 3 x K^+ und 1 x PO4^3- bilden dann das Salz Kaliumphosphat (K3PO4).
Du könntest auch andersherum argumentieren. Wenn du dich fragst, welche Formel Kaliumphosphat hat, dann musst du dir die beteiligten Ionen angucken. Kalium steht in der I. HG des PSE. Seine Atome haben also (genau wie die von Lithium, Natrium...) 1 Valenzelektron. Dieses eine Elektron geben Kaliumatome bei Reaktionen gerne ab, um eine Edelgaselektronenkonfiguration zu erlangen. Dann werden aus den Kaliumatomen (K) einfach positiv geladene Kaliumionen (K^+).
Der Phosphatrest (PO4^3-) der Phosphorsäure ist nach der Abgabe von 3 Protonen (3 x H^+) logischerweise dreifach negativ geladen. Nun musst du dich fragen, wie viele einfach positiv geladenen K^+ Ionen müssen mit wie vielen dreifach negativ geladenen PO4^3- Ionen zusammengebracht werden, damit eine Formel heraus kommt, in der es keine wirksame Ladung mehr gibt?! - Richtig! Du brauchst 3 x K^+ und 1 x PO4^3-. Daher muss die Formel von Kaliumphosphat K3PO4 lauten. Dann ergibt sich folgende (noch nicht ausgeglichene) Reaktionsgleichung:
KOH + H3PO4 ---> K3PO4 + H2O
Wenn du dich nun ans Ausgleichen machst, stellst du schnell fest, dass du alleine deshalb schon 3 x KOH brauchst, weil in der Formel von Kaliumphosphat 3 "K"s stecken. Dann wirst du schnell auf die Lösung
3 KOH + H3PO4 ---> K3PO4 + 3 H2O
kommen, oder? In deiner Lösung hast du eine falsche Formel für das Kaliumphosphat ermittelt, nämlich K(PO4)3. Aber damit würdest du behaupten, dass entweder Kaliumionen 9-fach (!!) positiv geladen sein müssten, damit ein einziges Kaliumion die insgesamt 9 negativen Ladungen der Phosphatreste (3 x PO4^3-) ausgleichen kann, oder du würdest behaupten, dass die einfach postive Ladung eines Kaliumions durch drei Phosphatreste ausgeglichen wird. Dann wäre jeder Phosphatrest aber nur zu 1/3 negativ geladen, klar? Es ist halt am Anfang schwer, alles immer richtig im Auge zu behalten und anzuwenden. Aber glaube mir, in diesem Falle macht Übung echt den Meister... Nun noch die restlichen Lösungen. Wenn du die Aufgaben gemacht hast, kannst du sie vergleichen. Ansonsten versuche ruhig nachzuvollziehen, wie man darauf kommt.
b) Ba(OH)2 + H2SO4 ---> BaSO4 + 2 H2O
c) 2 NaOH + H2CO3 ---> Na2CO3 + 2 H2O
d) 3 Ca(OH)2 + 2 H3PO4 ---> Ca3(PO4)2 + 6 H2O
e) 2 Al(OH)3 + 3 H2SO3 ---> Al2(SO3)3 + 6 H2O
Lösungen der Übungen zum Fall 3:
a) CaO + H2SO4 ---> CaSO4 + H2O
Glückwunsch! - Das hattest du im Grunde völlig richtig (wenn man mal davon absieht, dass du das "o" in "So4" klein geschrieben hast, obwohl es doch Sauerstoff sein soll, der nun einmal "O", also groß geschrieben wird - aber das ist Meckern auf gehobenem Niveau!).
b) Li2O + 2 HCl ---> 2 LiCl + H2O
c) Al2O3 + 3 H2CO3 ---> Al2(CO3)3 + 3 H2O
d) BaO + 2 HNO3 ---> Ba(NO3)2 + H2O
So, das war's. Ich hoffe, du hast nun alles verstanden. Wenn nicht, frag ruhig weiter nach. Viel Erfolg bei der Arbeit... LG von der Waterkant.
Yiha. Verstanden. Nur wieso hast du bei: Aluminiumoxid und Kohlensäure
nicht Al2o + H2(CO3)2 raus? :) Das ist doch etwas kürzer :D
Super hilfreich deine Antwort, ich bin froh durch Zufall hierauf gestoßen zu sein. Kannst du mir folgende Reaktionsgleichung erklären?
H2SO4 + 2 NaHCO3 ---> Na2SO4 + 2 CO2 + 2 H2O
Ich habe es nach den oben genannten Regeln veruscht aber leider sticht mir da CO2 ins Auge.
a) Metall und Nichtmetall:
Wenn ein Metall mit einem Metall mit einem Nichtmetall reagiert (es reagieren aber nicht alle Metalle mit allen Nichtmetallen), dann entsteht ein Salz und kein Nebenprodukt bei dieser Reaktion. Zwei Beispiele: Mg + Cl₂ --> MgCl₂ und 4 Al + 3 O₂ --> 2 Al₂O₃
Es kann natürlich sein, dass Du auch Probleme hast die jeweiligen Formeln aufzustellen und die Koeffizienten in den Reaktionsgleichungen zu finden, oder geht es Dir nur um die Regeln?
b) Metalloxid und Säure: Wenn ein Metalloxid mit einer Säure reagiert (aber nur wenn!), dann enstehen ein Salz und als Nebenprodukt Wasser. Auch hier zwei Beispiele: Na₂O + H₂SO₄ --> Na₂SO₄ + H₂O ( H₂SO₄ ist die Schwefelsäure) und Al₂O₃ + 3 H₂SO₄ --> Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O
c) Metallhydroxid und Säure: Bei dieser Reaktion entstehen ein Salz und als Nebenprodukt Wasser. Folgende Beispiele: 2 HCl + Ca(OH)₂ --> CaCl₂ + 2 H₂O und HNO₃ + NaOH --> NaNO₃ + H₂O (HNO₃ ist die Salpetersäure)
Mir fällt es schwer die jeweiligen Formeln aufzustellen und die Koeffizienten in den Reaktionsgleichungen zu stellen :/
Ich habe mir schon gedacht, dass es auch bei den Formeln und den Koeffizienten Probleme bei Dir gibt (die Betonung liegt nicht auf Dir, denn jeder, der mit Chemie anfängt, hat diese Probleme mehr oder weniger).
Ich würde vorschlagen einfach eine konkrete Frage zu stellen (z.B. "ich verstehe die Formel .... nicht", oder "wie erhält man in dieser Gleichung die Koeffizienten"), dann wird Dir hier sicher geholfen.
Also meine Frage ist:
Wann muss ich vor der Formel z.B. Aluminium eine 2 davor setzen? Und wann kommt eine kleine 2 unten rechts :)
Wonach muss ich mich richten, wenn ich eine Rechnung starte und nur die Formel kenne. Also z.B.:Al + Cl(klein 2, falls das nicht nachdem der Lehrer uns die Lösung gegeben hatte)
Schau Dir zunächst einmal die Antwort von DedeM auf Deine Frage an, vielleicht hilft sie Dir schon ein wenig.
was für gleichungen ? redox reaktionen ?
wäre sehr hilfreich, wenn du das ganze etwas genauer definierst...
Wir machen momentan Gleichung mit:
Metal + Nichtmetall
Metalhydroxid + Säure
Metalloxid + Säure
Moin, weiter geht's:
Um die Anzahl der Cl-Teilchen zu verdoppeln, darfst du jetzt NICHT nachträglich die Formeln verändern! Du darfst also aus dem "NaCl" nicht einfach ein "NaCl2" machen, nur weil dir das gerade besser in den Kram passt. Du kannst Teilchenzahlen nur noch vermehren, indem du Faktoren vor die Formeln setzt. Also...
Na + Cl2 ---> 2 NaCl
Jetzt hast du links und rechts jeweils 2 x Cl. Aber leider hast du mit dem Hinzufügen des Faktors rechts nicht nur die Anzahl der Cl-Teilchen verdoppelt, sondern auch die von Na. Du hast jetzt links nur 1 x Na, rechts dagegen 2 x Na. Wieder brauchst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von 1 und 2. Das ist 2. rechts steht die "2" schon, also brauchst du links nur noch vor das "Na" auch eine "2" zu schreiben:
2 Na + Cl2 ---> 2 NaCl
Eine abschließende Kontrolle ergibt: Links 2 x Na, rechts 2 x Na, links 2 x Cl, rechts 2 x Cl. Alle Teilchen kommen jeweils links und rechts gleich häufig vor, die Reaktionsgleichung ist fertig.
Ein weiteres Beispiel:
Aluminium und Sauerstoff reagieren zu Aluminiumoxid.
Zuerst wieder die Edukte und Produkte finden...
_ Al_ + O ---> _ AlO
Aluminium ist ein Element im PSE. Es steht in der III. HG, gehört also zu den Metallen. Es gehört nicht zu den 7 molekular auftretenden Elementen, erhält also keine "2" als Index.
Sauerstoff ist ein Element im PSE. Es ist ein Nichtmetall. Es gehört zu den 7 molekular auftretenden Elementen, bekommt also in elementarer Form die "2" als Index:
_ Al + _ O2 ---> _ AlO
Jetzt müssen wir die Formel von Aluminiumoxid ermitteln. Aluminium steht in der III. HG, hat also 3 Valenzelektronen. Die würde es gerne loswerden. Wenn Aluminium Ionen bildet, dann Al^3+, indem die Atome 3 Elektronen abgeben.
Sauerstoff steht in der VI.HG, es hat also 6 Valenzelektronen. Für die Edelgaselektronenkonfiguration benötigen O-Atome 2 zusätzliche Elektronen. Wenn Sauerstoffatome Ionen bilden, dann O^2-, indem sie zwei Elektronen aufnehmen.
Einerseits hast du also Al^3+ Ionen, andererseits O^2- Ionen. Nun brauchst du das kgV von 3 und 2. Das ist 6. Denn 2 x 3+ = 6+, die gerade aufgehoben werden von 3 x 2- = 6-. Du benötigst also für die Formel 2 x Al^3+ Ionen und 3 x O^2- Ionen. Die Formel lautet daher Al2O3.
_ Al + _ O2 ---> _ Al2O3
Nachdem du jetzt also alle Formeln beisammen hast, musst du das Ganze noch ausgleichen. Diesmal fange ich mit Sauerstoff an: Links hast du 2 x O, rechts 3 x O. Das kgV von 2 und 3 ist immer noch 6. Du musst also links vor das "O2" den Faktor "3" und rechts vor das "Al2O3" den Faktor "2" schreiben:
_ Al + 3 O2 ---> 2 Al2O3
Jetzt hast du es fast geschaffft. Rechts hast du durch den Faktor auch die Anzahl an Al verdoppelt. Es sind jetzt rechts insgesamt 4 x Al (2 x 2). Also müssen es auch links 4 Al werden. Das erreichst du, indem du links eine "4" (kgV von 1 und 4) vor das "Al" schreibst.
4 Al + 3 O2 ---> 2 Al2O3
Die Endkontrolle ergibt links 4 Al, rechts auch und links 6 O, rechts auch. Fertig!
Versuch mal, die folgenden Beispiele selbst zu ermitteln:
a) Kalium und Sauerstoff reagieren zu Kaliumoxid.
b) Calcium und Brom reagieren zu Calciumbromid.
c) Magnesium und Chlor reagieren zu Magnesiumchlorid.
d) Lithium und Sauerstoff reagieren zu Lithiumoxid.
e) Aluminium und Fluor reagieren zu Aluminiumfluorid.
f) Barium und Schwefel reagieren zu Bariumsulfid.
Bei den anderen Fällen solltest du die Ionen aus der Liste in der Antwort benutzen. Auch hier zwei, drei Beispiele und abschließend ein paar Übungsaufgaben.
Fall 2: Metallhydroxid + Säure ---> Salz und Wasser
Natronlauge und Salzsäure reagieren zu Natriumchlorid und Wasser.
NaOH + HCl ---> NaCl + H2O
Wie kommt man darauf? Also: NaOH setzt sich aus Na^+ und OH^- zusammen. Wie vorher beim Natriumchlorid (s.o.) gleicht die positive Ladung des Na^+ die negative Ladung von OH^- genau aus. Du brauchst also von beidem genau 1 Teilchen. Daher die Formel NaOH. Die Formel der Säuren solltest du auswendig wissen. Salzsäure ist eben HCl (kann man natürlich auch erklären, dauert jetzt aber zu lang...). Dass Natriumchlorid die Formel NaCl hat, wurde oben bereits ausführlich behandelt. Na, und dass Wasser die Formel H2O hat, weiß man mittlerweile auch so, oder?
Gut, da du nun alle Teilnehmer formelmäßig zusammen hast, musst du nur noch ausgleichen. Aber dieses Beispiel ist ganz einfach, denn du hast links 1 x Na, rechts auch, links 1 x O, rechts auch, links 1 x Cl, rechts auch und links 2 x H (1 x H im NaOH und 1 x H im HCl), rechts auch 2 x H (im H2O). Es sind also links und rechts von jeder Sorte gleich viele Teilchen vorhanden. Du musst keine Faktoren einsetzen.
Magnesiumhydroxid und Salpetersäure reagieren zu Magnesiummitrat und Wasser.
Mg(OH)2 + HNO3 ---> Mg(NO3)2 + H2O
Wie läuft es hier? - Nun, Magnesium ist in der II. HG, das heißt 2 Valenzelektronen, das heißt Mg bildet als Ionen Mg^2+. OH^- ist einfach negativ geladen. Du brauchst also 1 x Mg^2+ und 2 x OH^-, um eine Formel ohne wirksame Ladung zu basteln.
Weiter im Kommentar zwei...