Produkte bei chemischen Reaktionen herausfinden?
Ich frage mich, wie man bei komplizierteren Reaktionsgleichungen herausfindet, was die Reaktionsprodukte sind, wenn nur die Edukte gegeben sind. Bei Reaktionen von zwei Elementen ist das ja relativ einfach, z. B. entsteht bei einer Reaktion von Eisen und Schwefel Eisensulfid. Aber was entsteht zum Beispiel bei einer Reaktion von Schwefelsäure und Zucker? Zuerst würde ich mir die Formeln der Edukte aufschreiben, also: H2SO4 (Schwefelsäure) und C6H12O6 (Zucker). Aber zu was reagiert das dann? Ja, natürlich könnte ich googeln, aber ich will solche komplizierten Reaktionsgleichungen selbst aufstellen können.
Vielen Dank im Voraus, Eucalyptus123
PS: Ich bin in der neunten Klasse und interessiere mich "privat" für Chemie, also: bitte nicht zu komplizierte Antworten!
5 Antworten
zum teil geht des da an das auswendiglernen.
es gibt einige standartreaktionen, wie z.B. die meisten säure-base reaktionen oder redoxreaktionen. die laufen nach einen bestimmten schema ab. außerdem muss man wissen, wie bestimmte edukte besonders gerne reagieren.
dann gibt es noch das große feld der namensreaktionen. eine wahrhaft lange liste, an spezifischen reaktionen für bestimmte stoffgruppe. wenn man da die wichtigsten kennt, dann weis man das bestimmte stoffgruppen unter bestimmen bedingunen nur auf eine art und weise regieren können(idealer weise).
letzt endlich gibt es noch die reaktionsmechanismen. in der schule muss man diese wenn man sie überhaupt dran nimm nur auswendig lernen. in wahrheit sind sie jedoch von einer starren logik geprägt und es mit ein wenig übung nicht schwer sie selbst herzuleiten. wenn man die grundgesetzte der mechanismen kennt, dann kann man zumindest theoretisch die meisten reaktionsgleichungen aufstellen, auch wenn man die reaktion an sich noch nie gesehen hat.
desweiterten gibt natürlich gleichungen, welche zu komplex sind um sie sich einfach herzuleiten. selbst bei einer praktischen durchführung kann man nicht immer alle produkte zweifelsfrei identifizieren. bzw reproduzieren.
es gibt gerade in der chemie einige reaktionen, welche sehr unübersichtlich ablaufen. die edukte reagieren zu mehreen produkte, die produkte reagieren wieder untereinander oder mit den edukten. dort kann man nur annäherungsweise aussagen treffen, was wohl entstehen könnte.
die praxis ist natürlich immer was anderes, aber darum geht es ja nicht.
fang am besten mit einem einfachen mechanismus an. z.B. den von der veresterung. da wird schnell klar, worum es geht
Das ist tatsächlich eine sehr gute Frage. Und die Antwort ist: So ganz einfach ist das nämlich nicht.
Es gilt ja nicht nur die Edukte zu kennen, sondern auch die Bedingungen, wie zB Temperatur, pH-Wert, Lichteinwirkung, Katalysatoren usw..
Vieles muss man einfach auswendig lernen. Weiterhin reagieren bei komplzierteren Molekülen meist nur spezielle Gruppen. Also kommt es hierbei nicht so sehr auf den Stoff an sich, sondern die entsprechenden Gruppen an. (Beispielsweise die Oxidation von Alkohol)
Wenn man nun diesen Mechanismus kennt, kann man ihn auf die verschiedensten Moleküle anwenden. Allerdings muss man sich immer überlegen, ob es nicht eine "Konkurrenzreaktion" gibt, die einem einen Strich durch die Rechnung macht.
Es ich hätte dir gern ein Universalrezept gegeben. Aber wenn es das gäbe, wäre die Chemie viiiiel einfacher. So ganz ohne Recherge wird es meist nicht gehen.
Es gibt Stoffgruppen, deren Reaktionen man relativ schnell lernen und dann vorhersagen kann (Metall + Nichtmetall --> Salz, Alken + Halogenwasserstoffsäure---> Halogenalkan usw.) Andere, und dazu zählt die Sache mit konz. Schwefelsäure und Zucker, sind nicht so einfach.
Hier verkohlt der Zucker, bei unendlich vielen Nebenreaktionen (es qualmt und stinkt). Es entsteht einiges an C, ich denke, die Schwefelsäure wird vor allem hydratisiert.
Vielleicht findest Du in den "Anleitungen" auf meiner Seite etwas Interessantes für Deine Fragen!
http://www.goertz.bplaced.net/index.php?option=com_content&view=article&id=77&Itemid=79
Grundsätzlich hast du recht, bei komplexen Reaktionen ist das nicht so einfach möglich.
Jetzt ist aber die Frage, was eine komplexe Reaktion ist. In diesem Fall aber hast du eine starke Säure, welche organische Verbindungen zersetzt.
Das benötigt ein gewisses Vorwissen, aber hinter solchen Reaktionen steckt eben ein sehr ähnliches Schema, sodass man das Ergebnis vorraussagen kann.
Die Schwefelsäure zerlegt zuerst den Zucker in reinen Kohlenstoff und Wasser. (Hierbei wird keine Säure verbraucht). Im weiteren Verlauf reagiert dann der Kohlenstoff mit der Schwefelsäure zu Kohlendioxid und Schwefliger Säure (H2SO3), welche wiederum in Wasser und Schwefeldioxid zerfällt.
Da nur ein Teil des Kohlenstoffs reagiert, wird der restliche Kohlenstoff von den entstehenden Gasen aufgeschäumt und es entsteht ein großes schwarzes Gebilde.
Wenn man das Experiment in einem kleinen, schmalen Becherglas durchführt, entsteht dabei eine nach oben wachsende schwarze Wurst, die man auch etwas versaut deuten könnte. Aus diesem Grund hatte der Versuch bei uns einen Namen, der gleichermaßen vulgär und rassistisch war... Den Rest überlasse ich der Phantasie.
In die Richtung habe ich dabei eigentlich nicht gedacht...
In beiden Schritten ist es eine zusätzliche Eigenschaft der Schwefelsäure, die nicht in der Säureeigenschaft begründet ist, und die andere Säuren nicht unbedingt haben.
- Die wasserentziehende Wirkung
- Die oxidierende Wirkung
Kohlenhydrate haben nicht ohne Grund diesen Namen, sondern weil sie zu Kohlenstoff werden, wenn man ihnen Wasserstoff und Sauerstoff entzieht.
Obwohl sie gar kein Wasser enthalten, sondern nur H und O im Verhältnis 2:1.
Das ist Wissen, was man mit den Jahrzehnten aufschnappt, das kannst du nicht "herausfinden".
Noch eine Anmerkung dazu, was herauskommen kann, wenn man nur die Edukte kennt:
Bei uns in der Oberstufe konnte man zwischen verschiedenen Naturwissenschaften wählen. In einer Vertretungsstunde waren dann einmal ein paar Schüler bei uns im Chemiekurs, die sonst nur den Biokurs besuchten.
Unser Lehrer wollte dann ein einfaches Beispiel für eine Reaktionsgleichung geben und wollte die Reaktion von Kohlendioxid und Wasser wissen.
Eigentlich wollte er nur wissen, dass sich das Kohlendioxid löst und dabei teilweise zu Kohlensäure reagiert.
Es meldete sich eine Schülerin aus dem Biokurs und schrieb eine perfekte Photosynthesegleichung an die Tafel.
Daher ist es immer auch wichtig, alle Bedingungen zu kennen um die Produkte bestimmen zu können.
Vielen Dank erstmal für alle Antworten. Ich hätte nie gedacht, dass das so schnell geht! Da hier oft schon der Begriff "Reaktionsmechanismus" gefallen ist, werde ich mich damit mal beschäftigen. Ich habe dazu das hier
http://www.chempage.de/start/workshop/skript.mechanismen.pdf
gefunden. Falls ich dazu Fragen habe, weiß ich ja jetzt, wo ich sie stellen kann.
Nochmals Danke, Eucalyptus123