Wie gleiche ich diese reaktionsgleichung aus und wieso?(Enthalpie)?
FeS2+O2—>SO2+Fe2O3
ich verstehe das system nicht wie mn da anfängt was auszugleichen und woher ich das weiß!
4 Antworten
Man kann sich das mit Oxidationsstufen überlegen. Im FeS₂ hat Eisen die Oxidationsstufe +II und Schwefel −I (das ist nicht ganz offensichtlich, aber auch wenn Du andere rätst, kannst Du immer noch richtig ausgleichen). Das Eisen endet als Fe⁺ᴵᴵᴵ, gibt also ein Elektron ab, und der Schwefel als S⁺ᴵⱽO₂, gibt also fünf Elektronen ab. Insgesamt macht das elf Elektronen, die vom Sauerstoff kommen müssen.
Der Sauerstoff ändert seine Oxidationszahl von 0 auf −II, nimmt also zwei Elektronen auf; ein Sauerstoffmolekül will also vier Elektronen bekommen.
Wenn das FeS₂ elf Elektronen abgibt und das O₂ nur vier aufnimmt, dann folgt zwingend, daß sich die beiden im Verhältnis 4:11 miteinander umsetzen:
4 FeS₂ + 11 O₂ ⟶ ???
Und es ist ziemlich offensichtlich, wie man das ergänzen muß. Wir müssen rechts vier Eisenatome und acht Schwefelatome unterbringen:
4 FeS₂ + 11 O₂ ⟶ 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂
Wenn wir alles richtig gemacht haben, dann stimmt jetzt automatisch auch die Sauerstoffbilanz: Links 2⋅11=22, rechts 2⋅3+8⋅2=6+16=22. Also ist die Gleichung richtig.
Da gibts keinen speziellen Weg den man nehmen muss. Wichtig ist, dass am Ende auf jeder Seite die gleiche Anzahl an Atomen steht (Prinzipiell auch egal ob es 10 oder 100 sind, nur gekürzt sieht das natürlich besser aus und es ist einfacher damit weiter zu rechnen, etc.)
In deinem Fall könnte man z.B. mit dem Fe anfangen. Man sieht rechts sind es zwei und links nur eines. Man schreibt also vor das FeS2 eine 2, damit es gleich viele Fe sind:
2 FeS2 + O2 -> SO2 + Fe2O3
Jetzt hast du links aber 4 S und rechts nur 1. Also kommt vor das SO2 eine 4:
2 FeS2 + O2 -> 4 SO2 + Fe2O3
Nun sind Fe und S ausgeglichen. Fehlen nur noch die O´s. Davon hast du jetzt rechts 11 und links nur 2. Heißt, du brauchst 5,5 O2 links um auf die benötigten 11 zu kommen.
2 FeS2 + 5,5 O2 -> 4 SO2 + Fe2O3
Weil das ganze mit dem Komma aber blöd aussieht, verdoppeln wir die Gleichung nochmal:
4 FeS2 + 11 O2 -> 8 SO2 + 2 Fe2O3
Die Gleichung wäre jetzt so fertig.
Man könnte aber auch mit S anfangen. Du hast links 2, rechts aber nur 1. Also schreibst du eine 2 vors SO2:
FeS2 + O2 -> 2 SO2 + Fe2O3
Dann könntest du mit dem O weiter machen. Davon hast du links 2 und rechts 7. Also brauchst du eine 3,5 vor dem O2:
FeS2 + 3,5 O2 -> 2 SO2 + Fe2O3
Jetzt das Fe. Davon hast du links 1 und rechts 2. Also eine 2 vor das FeS2:
2 FeS2 + 3,5 O2 -> 2 SO2 + Fe2O3
So. Jetzt ist zwar das Fe ausgeglichen, aber durch das verdoppeln des FeS2 gibts jetzt auch mehr von S. Das sind jetzt 4 links und rechts nur 2. Also müssen wir wohl das SO2 nochmal verdoppeln.
2 FeS2 + 3,5 O2 -> 4 SO2 + Fe2O3
Jetzt hat sich aber auch wieder die Anzahl der O´s verändert. Links sinds 7, rechts aber 11. Also links eine 5,5 vors O2.
2 FeS2 + 5,5 O2 -> 4 SO2 + Fe2O3
Wie du siehst ist das das gleiche Ergebnis, wie wenn man mit dem Fe anfängt. Nur der Weg dahin war etwas umständlicher. Das funktioniert bei allen Reaktionsgleichungen so. Wenn du richtig vorgehst, kommst du immer zum gleichen Ergebnis, egal mit was du anfängst.
Kleiner Tipp noch: Gerade bei Verbrennungen wie hier (oder anderen Reaktionen in denen ein Atom in mehreren Verbindungen auf beiden Seiten vorkommt, wie hier das O) empfiehlt es sich damit nicht anzufangen. Das wird sonst ziemlich kompliziert, weil sich ständig die Anzahlen ändern (wie beim S eben). Daher würd ich dabei immer mit dem Element/Atomsorte anfangen, die das Zentralatom bei der Verbindung stellt, die verbrannt wird (hier also das Fe, weil FeS2 ja verbrannt wird)
Welchen 4er bei den O´s meinst du jetzt genau?
Und ja, wenn eine Zahl vor einem Molekül steht dann zählt die für das ganze Molekül. Also wenn du jetzt 2 FeS2 hast, dann sind das 2 Fe Atome und 4 S Atome.
Dankeschön! Nein jetzt versteh ich schon wegen den O‘s! Dankeee!
Zunächst mal ist es wichtig, die Edukte (Ausgangsstoffe) und die Produkte korrekt aufzuschreiben. Bei dieser Schreibweise hast du keine Wahl, denn wie Lindblatt richtig schreibt: Andere Formel = anderer Stoff. Hast du ja auch richtig gemacht, ich wollte es nur noch mal betonen.
Allerdings hast du noch keine Mengen, sodass ich da lieber ein "?" schreibe als gar nichts, denn das gilt als "1", und mit Menge 1 ist deine Gleichung falsch. Also
? FeS₂ + ? O₂ -> ? SO₂ + ? Fe₂O₃
Jetzt gilt es ein wenig zu überlegen: Eisen verbindet sich mit Sauerstoff und Schwefel verbindet sich mit Sauerstoff. Du brauchst also erst mal nur die Anzahl Sauerstoffmoleküle pro Einheit FeS₂ zu berechen. Das sind ¾ pro Fe-Atom pro S-Atom 1, in Summe 2¾. Da es keine viertel Moleküle gibt, gehen wird von 4 Einheiten FeS₂ aus und brauchen dafür 11 Sauerstoffmoleküle
4 FeS₂ + 11 O₂ -> ? SO₂ + ? Fe₂O₃
Die Zahlen rechts ergeben sich ganz einfach, du hast links 8 S-Atome, also entstehen 8 Moleküle SO₂. Du hast links 4 Fe-Atome, also entsteht rechts 2 Einheiten Fe₂O₃.
4 FeS₂ + 11 O₂ -> 8 SO₂ + 2 Fe₂O₃
So, jetzt noch die Probe:
- Eisen: links wie rechts 4 Atome
- Schwefel: links wie rechts 8 Atome
- Sauerstoff: links wie rechts 22 Atome
passt.
Mit Enthalpie hat das nichts zu tun.
P.S. Auf die ¾ O₂ pro Fe-Atom zu kommen, ist etwas knifflig, ich habe mich da auch anfangs verrechnet. Einfach gaaanz in Ruhe und zur Not mehrfach drüber nachdenken.
Wieso genau 3/4 das verstehe ich nicht aber danke dass hat mir echt geholfen!
Deshalb "Einfach gaaanz in Ruhe und zur Not mehrfach drüber nachdenken".
Die chemische Gleichung heißt "Gleichung", da beide Seiten gleich sein sollten. Was hinzukommt oder verloren geht, wird auch in der Gleichung gekennzeichnet.
Wenn Du jetzt mal schaust, was auf den beiden Seiten der Gleichung steht, ist das ungleich:
links: 1 Fe; 2 S, 2 O Moleküle
rechts: 2 Fe, 1 S, 5 O Moleküle
um das auszugleichen müssen vor die einzelnen Stoffe der Reaktion Faktoren gestellt werden, sodass beide Seiten die gleichen Atome in der gleichen Anzahl enthalten. Die Moleküle dürfen dabei nicht verändert werden: also z.B. 2FeS2, nicht Fe2S2! ...
Und was ist dann mit dem schwefel da sind ja auf der einen Seite auch 2 und auf der anderen nur eines?
ja, desshalb kann z.B. entweder auf einer Seite der Faktor 2, oder auf der anderen der Faktor 1/2 stehen... Muss aber für alle Moleküle passen... Mit anderen Worten, der Faktor kann auch ein Bruch (wie 1/2) sein und es können auch für mehrere Moleküle Faktoren nötig sein. :-)
Danke danke! Eine Frage hätte ich noch und zwar wie kommst du auf 7 O‘s rechts? Zählt man den 4er nicht dazu? Weil beim Fe hat man das ja auch dazugeheben! Und da rechnet man immer plus oder?
Und das was vor dem Molekül steht die Zahl zählt man auch dazu wenn jetzt zb schwefel in einem Molekül mit Fe ist und vor Fe steht ein zweier also gehört der dann auch zu Schwefel dazugezählt? Glg