Was genau ist eine BRUTTO-Reaktionsgleichung?
Hi, ich gebe seit kurzem Nachhilfe und ich habe deshalb des öfteren mit Bruttoreaktionsgleichungen (BRG) zu tun.
Was genau macht eine Reaktionsgleichung (RG) brutto und was unterscheidet sie von einer "normalen" RG (wenn es soetwas überhaupt gibt)?
Als Beispiel mal die (stöchiometrische) Verbrennung von zwei mol Kohlenstoff mit Luft:
2mol C + 2mol O_2 + 2mol • (79/21) N_2 -> 2mol CO_2 + 2mol • (79/21) N_2
Ist das eine BRG oder nicht? Welche Umformungen müssten vorgenommen werden, um daraus eine BRG zu machen?
Ich hoffe mal, es ist verständlich worauf ich hinaus will und ich bin für jede Hilfe dankbar ^^'
1 Antwort
Moin,
ja, dein Beispiel ist eine Bruttogleichung.
In einer Bruttogleichung werden - vereinfacht gesagt - alle Teilchen und/oder Stoffe aufgeführt, die in deinem Reaktionsraum vorhanden sind.
In der Nettogleichung kommen dann nur noch die Teilchen / Stoffe vor, die tatsächlich reagieren.
Wenn du also in deinem Beispiel davon sprichst, dass 2 mol Kohlenstoff in 2 mol Luft verbrannt werden, dann lautet die Bruttogleichung
2 mol C + 2 mol O2 + 2 mol (79/21) N2 ---> 2 mol CO2 + 2 mol (79/21) N2,
weil hier Luft als Gasgemisch mit 79% N2 und 21% O2 angesehen wird. Da aber der Stickstoffanteil der Luft an dieser Reaktion gar nicht teilnimmt, wird er auf beiden Seiten (unverändert) aufgeführt.
Die Nettogleichung dazu sieht dann folgendermaßen aus:
2 mol C + 2 mol O2 ---> 2 mol CO2
Du siehst, hier wurde auf beiden Seiten des Reaktionspfeils die Stickstoffkomponente weggelassen (subtrahiert).
Ein weiteres (bekanntes) Beispiel ist die Fotosynthesegleichung. Die ausführliche (Brutto-)Fotosynthesegleichung sieht so aus:
6 CO2 + 12 H2O ---[Licht & Blattgrün]---> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Dabei wird berücksichtigt, dass es bei der Fotosynthese eine Licht- und eine Dunkelreaktion gibt, wobei in der Lichtreaktion zunächst 12 H2O-Moleküle zerlegt werden, während später in der Dunkelreaktion wieder 6 H2O-Moleküle entstehen.
Die kurze (Netto-)Fotosynthesegleichung ist um jeweils 6 H2O auf beiden Seiten bereinigt:
6 CO2 + 6 H2O ---[Licht & Blattgrün]---> C6H12O6 + 6 O2
Sehr häufig unterscheidet man außerdem zwischen Brutto- und Nettogleichungen bei Redoxreaktionen, weil sich hier oft die Oxidations- und Reduktionsteilgleichungen auf die wirksamen Reaktionsgeschehnisse konzentrieren, während die Teilchen, die sich nicht verändern, unerwähnt bleiben. Ein Beispiel:
Bruttogleichung: Mg + H2SO4 ---> MgSO4 + H2↑
Oxidationsteilgleichung: Mg ---> Mg^2+ + 2 e^–
Reduktionsteilgleichung: 2 H^+ + 2 e^– ---> H2
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Redoxgleichung: Mg + 2 H^+ ---> Mg^2+ + H2
Vom Sulfat ist im Redoxsystem keine Rede...
Übrigens ist der neueste Trend, dass man nicht mehr von „Reaktionsgleichung” sprechen soll, sondern von „Reaktionsschema”, weil es sich weniger um eine Gleichung als vielmehr um eine stoffliche Umsetzung handelt. Aber das ist ein Fall für Spitzfindige oder Semantiker...
Ich hoffe, du hast alles verstanden und kannst nun deinem Schützling (oder sind es mehrere?) erklären, warum man welche Schemata anwendet...
LG von der Waterkant
Vielen Dank, jetzt habe ich es endlich verstanden! :D
Das "Moin" war übrigens auch sehr erfrischend, ich bin aus dem Norden weggezogen und verlerne nach und nach mein letztes Norddeutsch 😥
Es sind übrigens tatsächlich mehrere "Schützlinge" ;)