Chemie Reaktionsgleichung und Teilgleichung?
Kann mir jemand erklären was der Unterschied zwischen Reaktionsgleichung und Teilgleichung ist?
Mit Beispiel?
Aufgabe die ich lösen muss:
Reagieren soll Lithium mit Stickstoff. Erstelle zunächst die einzelnen teilgleichungen für die beiden Atome untereinander und dann die Reaktionsgleichung darunter.
2 Antworten
Bist du an einer Realschule? Da wo ich herkomme stell man nämlich für sowas keine teilgleichung auf :D
Also es gibt die Teilgleichungen und die Gesamtgleichung=Reaktionsgleichung.
Manche Reaktionen kann man besser verstehen, wenn man quasi Teilgleichungen schreibt, weil diese die Art der Reaktion besser beschreiben.
In deinem Beispiel ist ja die Gesamtgleichung:
4Li + 02 -> 2 Li2O
Teilgleichungen beschreiben immer, was mit EINEM Stoff passiert.
Was passiert mit dem Lithium? Was verändert sich denn bei dem? Das muss ja der Grund mit sein, dass überhaupt eine REaktion stattfindet: Li -> Li+ + e-
und O2 + 4e- -> 2 O2- damit eine Reaktion stattfindet muss die Zahl der Elektronen insgesamt 0 ergeben, weil ja vorher zu nachher nicht einfach welche entstehen oder verschwindne können.
Das ist hier natürlich etwas affig, weil man das ganze auch einfach aus den Wertigkeiten der Stoffe ablesen kann. Lithium 1 wertig, Sauerstoff 2 wertig -> alsoLi2O
Oh das war jetzt irgendwie Gewohnheit xD hab den Stickstoff überlesen und glatt nen Sauerstoff drausgemacht lel :D
Und nein der Begriff der Wertigkeit ist nicht affig, sondern elementar um die Chemie den Schülern erstmal fassbar zu machen. Danach kann man ihnen dann erklären, dass das Periodensystem eine schöne Konstruktion ist und das ganze eigentlich um Orbitale geht. Aber wenn sie damit anfangen, dann wirds keiner verstehen.
Außerdem ist die Wertigkeit der Hauptgruppenelemente sehr wohl nützlich.
Moin,
mal abgesehen davon, dass ich den Begriff "affig" hier generell nicht verwenden würde, weil er unnötigerweise durch seine herabwürdigende Bedeutung eine aggressive Schärfe ins Spiel bringt, ist es aber schon so, dass der Begriff der "Wertigkeit" durchaus sehr kritisch betrachtet werden muss! Er führt leicht zu falschen Vorstellungen, gerade in den Köpfen von Schülerinnen oder Schülern im Anfangsstadium, die man später manchmal nur schwer erweitern bzw. korrigieren kann. Der Begriff und damit sein Bedeutungsfeld ist unpräzise, eindimensional und - vor allem ! - völlig unnötig. Man kann Lernenden auch ohne diese "Krücke" beibringen, wie Reaktionsgleichungen aufzustellen sind und welche Teilchen mit welchen Teilchen in welchem Verhältnis und in welchem Bindungstyp reagieren.
LG von der Waterkant
In meinem Unterricht kommt Wertigkeit nicht vor, seit ich die Erfahrung gemacht habe, dass er Schüler mehr verwirrt als nützt.
Moin,
ja! Das Wort "Reaktionsgleichung" bezieht sich auf auf die Gesamtheit aller bei einer chemischen Umsetzung von Stoffen beteiligten Komponenten.
Die "Teilgleichung" bezieht sich nur auf bestimmte an der Umsetzung von Stoffen beteiligten Komponenten oder Aspekte.
Manchmal ist es sinnvoll, Reaktionsgleichungen in Teilgleichungen zu zerlegen, um sich einen bestimmten Aspekt zu verdeutlichen. Und genau das sollst du in deinem Beispiel tun.
Es reagieren Lithium (ein Metall) und Stickstoff (ein Nichtmetall) miteinander. Wenn Metalle und Nichtmetalle miteinander reagieren, kannst du (vereinfacht) sagen, dass dabei Ionenverbindungen (Salze) entstehen. Damit Ionenverbindungen enstehen können, müssen logischerweise zunächst einmal Ionen vorhanden sein. Lithium und Stickstoff sind aber Elemente, in denen also jeweils Atome (bzw. im Falle des Stickstoffs kleine Minimoleküle aus zwei Stickstoffatomen) vorliegen. Atome sind jedoch ungeladen, also keine Ionen. Deshalb entstehen also im Verlauf der Reaktion offenbar Ionen, indem ein Reaktionspartner Elektronen abgibt (und so zu einem positiv geladenen Kation wird), während ein anderer Reaktionspartner diese Elektronen aufnimmt (und so zu einem negativ geladenen Anion wird).
Die Abgabe von Elektronen bezeichnet man auch als Oxidation. Die Aufnahme von Elektronen nennt man Reduktion. Insgesamt hast du es hier also mit einer Redoxreaktion zu tun (Reduktion + Oxidation = Redoxreaktion). Soweit, so gut.
Wie man aus dieser Erklärung auch entnehmen kann, besteht eine Redoxreaktion aus zwei Teilprozessen, nämlich einerseits aus der Oxidation eines Reaktionsteilnehmers und andererseits aus der Reduktion eines Reaktionsteilnehmers.
Deshalb kannst du folgende Teilgleichungen formulieren:
Oxidationsteilgleichung: Li ---> Li^+ + e^–
Aus einem Lithiumatom (Li) wird ein Lithiumkation (Li^+), indem es ein Elektron (e^–) abgibt.
Reduktionsteilgleichung: N2 + 6 e^– ---> 2 N^3–
Ein Stickstoffminimolekül (N2) wird in zwei Stickstoffanionen (2 N^3–) gespaltet, wenn jedes Stickstoffatom jeweils drei Elektronen (also zusammen 6 e^–) aufnimmt.
Die Elektronen, die abgegeben oder aufgenommen werden, kommen nicht aus dem Nirvana, sondern werden von einem Reaktionsteilnehmer abgegeben und können so von einem Reaktionsteilnehmer aufgenommen werden. Es liegt dann auf der Hand, dass ein Reaktionsteilnehmer nur so viele Elektronen aufnehmen kann, wie von einem anderen Reaktionsteilnehmer abgegeben werden. Oder anders gesagt: Die Anzahl an abgegebenen und aufgenommenen Elektronen muss gleich groß sein.
Das ist hier (noch) nicht der Fall, denn für die Spaltung eines Stickstoffminimoleküls in zwei Stickstoffanionen benötigt man (2 x 3 =) 6 Elektronen. Ein Lithiumatom kann aber nur ein Elektron liefern. Darum musst du dafür sorgen, dass die benötigten sechs Elektronen auch geliefert werden. Das erreichst du, indem du die Oxidationsteilgleichung mit dem Faktor "6" multiplizierst. Die Reduktionsteilgleichung musst du in diesem Fall nicht verändern. Das sieht dann so aus:
Oxidationsteilgleichung: Li ---> Li^+ + e^– I • 6
Reduktionsteilgleichung: N2 + 6 e^– ---> 2 N^3–
Und diese, nun aufeinander abgestimmten Teilgleichungen kannst du jetzt zu einer Redoxgleichung zusammenfassen und erhältst das hier vorliegende Redoxsystem:
Oxidationsteilgleichung: Li ---> Li^+ + e^– I • 6
Reduktionsteilgleichung: N2 + 6 e^– ---> 2 N^3–
Redoxreaktionsgleichung: 6 Li + N2 ---> 6 Li^+ + 2 N^3–
Die Reaktionsgleichung dieses Redoxsystems sieht ziemlich ähnlich aus, nur dass dann die entstehenden Ionen zu den entsprechenden Formeleinheiten der Ionenverbindung zusammengesetzt werden, also:
6 Li + N2 ---> 2 Li3N
Lithium und Stickstoff reagieren zu Lithiumnitrid.
In diesem Fall sind also Redoxsystem und Reaktionsgleichung im Grunde gleich. Aber das muss nicht immer so sein.
Vielleicht fragst du dich nun, wozu das alles gut sein soll?! Das Aufstellen von Teilgleichungen ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn man weiterführende Fragen beantworten will. So gibt es beispielsweise in Redoxreaktionen immer sogenannte Oxidationsmittel und Reduktionsmittel. Oxidationsmittel sind Teilchen, die andere Teilchen oxidieren (und dabei selbst reduziert werden). Es sind also Mittel zur Oxidation. Reduktionsmittel sind dann logischerweise Teilchen, die andere reduzieren (und dabei selbst oxidiert werden).
Wenn du nun zum Beispiel diese Reaktion hättest:
Zinn-II-chlorid reagiert mit Quecksilber-II-chlorid, wobei Zinn-IV-chlorid und reines Quecksilber entstehen.
Und die Aufgabe wäre: Benenne (genau!!), wer hier das Reduktionsmittel ist!, dann kommt oft die Antwort Zinn-II-chlorid. Aber das ist nicht ganz korrekt (wenn es um die genaue !! Angabe geht). Das könntest du das mit Hilfe eines Redoxsystems leicht ermitteln. Das ginge so:
Reaktionsgleichung:
SnCl2 + HgCl2 ---> SnCl4 + Hg
Oxidationsteilgleichung: Sn^2+ ---> Sn^4+ + 2 e^–
Reduktionsteilgleichung: Hg^2+ + 2 e^– ---> Hg
Redoxreaktionsgleichung: Sn^2+ + Hg^2+ ---> Sn^4+ + Hg
Du siehst hier zunächst einmal ein Beispiel dafür, dass die Redoxgleichung nicht zwangsläufig mit der Reaktionsgleichung übereinstimmen muss. In diesem Fall verändern sich die Chloridionen nämlich überhaupt nicht, so dass sie im Redoxsystem keine Rolle spielen.
Bezogen auf die eigentliche Aufgabe siehst du aber vor allem, dass es die Zinn-II-Kationen sind, die es den Quecksilber-II-Kationen ermöglichen, reduziert zu werden (wobei die Zinn-II-Kationen selbst zu Zinn-IV-Kationen oxidiert werden). Genau das ist aber die Definition für ein Reduktionsmittel (Mittel, das andere reduziert, wobei es selbst oxidiert wird). Die korrekte Antwort lautet daher: Das Reduktionsmittel in dieser Reaktion sind die Zinn-II-Kationen (Sn^2+).
Gemäß dem didaktischen Prinzip "Vom Einfachen zum Komplizierten" fängt man das Thema Redoxreaktionen und Redoxsysteme aber nicht mit den komplexeren Beispielen an, sondern mit einfachen Reaktionen. Und das hat eure Lehrkraft hier getan...
Ich hoffe, du hast alles verstanden und konntest nachvollziehen, warum man das macht (auch anhand einfacher Beispiele).
LG von der Waterkant
Affig ist der Begriff der Wertigkeit an sich. Teilgelichungen sind höchst nützlich, weil die Welt nicht immer so einfach ist wie in diesem Beispiel. Gut ist übrigens auch, wenn man für Stickstoff N2 schreibt ...