Wie kommt man bei einer Oxidation auf 2MG + O2 --> 2MgO?

Moin,

wenn du chemische Reaktionsgleichungen aufstellen sollst (oder willst / musst....), dann kannst du nach folgendem Schema vorgehen, um einigermaßen sicher ans Ziel zu kommen:

1. Aufstellen der vollständigen Wortgleichung
Hier kannst du die Zustandsform aller beteiligten Stoffe mit anführen oder du nennst nur alle beteiligten Stoffe beim Namen. Das dient dazu, dass du weißt, welche Ausgangsstoffe (Edukte) und welche Endstoffe (Produkte) du am Ende vorliegen hast. In deinem Beispiel würde die vollständige Wortgleichung folgendermaßen lauten:

Festes Magnesium und gasförmiger Sauerstoff reagieren zu festem Magnesiumoxid.

Wenn du die Zustandsformen ("fest", "flüssig", "gasförmig" oder "in Wasser gelöst") der beteiligten Stoffe nicht kennst oder weißt, dann kannst du verkürzt auch einfach das hier schreiben:

Magnesium und Sauerstoff reagieren zu Magnesiumoxid.

2. Übersetzen der Wortgleichung in ein vorläufiges Formelschema
Hier musst du nun alle Substanzen in ihre Formeln überführen sowie sonstige Symbole aus der chemischen Formelsprache benutzen. Dabei musst du auf gewisse Besonderheiten achten. So kannst du zum Beispiel alle Stoffe, die in elementarer Form auftreten einfach mit ihrem entsprechenden Elementsymbol (aus dem Periodensystem der Elemente) anführen. Dabei gibt es allerdings sieben Ausnahmen. Die Elemente Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff sowie die vier Halogene Fluor, Chlor, Brom und Iod treten in elementarer Form nämlich nicht als einzelne Atome auf, sondern bilden kleine zweiatomige Minimoleküle. Dementsprechend musst du hier an das jeweilige Elementsymbol noch eine kleine tiefgestellte "2" als Index hinzufügen, also H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2 bzw. I2.
Treten auf einer Seite mehrere Stoffe auf, werden sie durch das Symbol "+" (für "... und...") miteinander verbunden.
Außerdem musst du aus dem "reagieren zu" einen Reaktionspfeil machen (KEIN Gleichheitszeichen bitte, denn bei einer chemischen Reaktion sind die Edukte nicht das gleiche wie die Produkte!!).
Die Zustandsformen haben ebenfalls eigene Abkürzungen. So steht ein "(s)" hinter einem Stoffsymbol für "fest" (vom englischen "solid"). Die Abkürzung "(l)" meint "flüssig" (vom englischen "liquid"), das Kürzel "(g)" steht für "gasförmig" (vom englischen "gas" oder auch "gaseous") und wenn hinter einer Formel ein "(aq)" steht, dann will man damit "in Wasser gelöst" ausdrücken (vom englischen "aqueous").
Das Aufstellen eines Formelschemas dient dazu, dass du alle Formeln von den Stoffen ermittelst, die miteinander reagieren bzw. wozu sie reagieren. Wenn du die Formeln korrekt ermittelt hast, darfst du sie später (beim nächsten Schritt) nicht einfach verändern, nur weil dir das dann eventuell besser in den Kram passen würde...
Bezogen auf dein Beispiel heißt das für das Formelschema:

Mg (s) + O2 (g) ---> MgO (s)

"Mg" ist einfach das Formelsymbol für "Magnesium". Da Magnesium nicht zu den oben erwähnten sieben Ausnahmen gehört, bleibt es einfach bei "Mg". Das "(s)" symbolisiert, dass das Magnesium in "fester" Form vorliegt (zum Beispiel als ein Stück Magnesiummetallband).
An das Elementsymbol für Sauerstoff ("O") musst du nun jedoch den Index "2" anfügen, da Sauerstoff in elementarer Form zu den sieben Ausnahmen gehört, wo die kleinsten Teilchen des Stoffes nicht als einzelne Atome, sondern als zweiatomige Minimoleküle auftreten. Darum "O2". Das "(g)" dahinter zeigt, dass der Sauerstoff "gasförmig" vorliegt.
Da auf der Seite der Ausgangsstoffe (Edukte) zwei Stoffe miteinander reagieren sollen, steht zwischen den Symbolen ein "+"-Zeichen.
Dann folgt der Reaktionspfeil ("... reagieren zu...").
Nun kommt der etwas kompliziertere Teil, die Formel von Magnesiumoxid. Hierzu musst du wissen, dass es sich bei der Reaktion zwischen Magnesium und Sauerstoff um eine Reaktion eines Metalls (Magnesium) und eines Nichtmetalls (Sauerstoff) handelt. Reaktionen zwischen Metallen und Nichtmetallen führen - vereinfacht gesagt - zu ionischen Verbindungen (Salzen). In Ionenverbindungen bilden verschieden geladene Ionen (positiv geladene Kationen und negativ geladene Anionen) ein riesiges Ionengitter, weil sich die entgegengesetzt geladenen Ladungsträger gegenseitig anziehen und deshalb gegenseitig so lange umlagern, wie sie Platz finden. Das Ionengitter führt dazu, dass ein Kristall entsteht, den wir makroskopisch ab einer bestimmten Größe auch sehen können. In einem solchen Kristall sind abermillionen von Ionen miteinander vereinigt. Es liegt auf der Hand, dass es nicht zweckmäßig wäre, die genaue Anzahl aller beteiligten Ionen angeben zu wollen, nicht wahr? Darum hat man sich sinnvollerweise darauf geeinigt, solche Ionenverbindungen in der Formelsprache durch das kleinste Verhältnis der beteiligten Ionen zueinander auszudrücken. Darum bezeichnet man solche Formeln auch als "Verhältnisformeln".
Um nun die Verhältnisformel von Magnesiumoxid angeben zu können, musst du wissen, welche Ionen aus Magnesium- bzw. Sauerstoffatomen werden. Die Bildung von Ionen hat damit zu tun, dass ein Reaktionspartner Elektronen aus seiner Atomhülle abgibt, die dann vom Bindungspartner aufgenommen werden. Ohne hier zu sehr ins Detail gehen zu wollen, ist Magnesium der Reaktionspartner, dessen Atome zwei Elektronen abgeben. Wenn ein Atom aber zwei Elektronen aus seiner Hülle abgibt, entsteht ein zweifach positiv geladenes Kation, weil dieses Teilchen nun zwei negative Ladungsträger weniger besitzt (die angegebenen Elektronen nämlich), aber im Kern noch alle positiv geladenen Protonen vorhanden sind. Magnesiumatome werden also durch die Abgabe von zwei Elektronen zu zweifach positiv geladenen Magnesium-Kationen (Mg^2+).
Die Atome des Sauerstoffs sind nun die Reaktionspartner, die die vom Magnesiumatom abgegebenen Elektronen aufnehmen. Ein Sauerstoffatom wird dabei zu einem zweifach negativ geladenen Sauerstoff-Anion (Oxidanion; O^2–).
Und nun folgt die Kardinalfrage zur Ermittlung der korrekten Verhältnisformel von Magnesiumoxid: Wie viele Ionen brauche ich von jeder der beiden Ionensorten, um eine Verhältnisformel hinzubekommen, in der keine Ladung übrig bleibt? Zur Erinnerung: die Ionen lauten Mg^2+ und O^2–... Eben! Du brauchst jeweils 1 Ion! Oder anders gesagt: Auf jedes Magnesiumkation kommt ein Oxidanion. Darum lautet die korrekte Verhältnisformel von Magnesiumoxid "MgO".
Zum Schluss sei noch erwähnt, dass Ionenverbindungen unter Normalbedingungen einen Feststoff bilden, weil sich wie gesagt abermillionen von Ionen zu einem (festen Salz-)Kristall zusammenlagern. Darum findest du hinter der Formel "MgO" wieder das "(s)".

3. Ausgleichen des (vorläufigen) Formelschemas
Vielleicht weißt du ja, dass es das »Gesetz zur Erhaltung der Masse« in der Chemie gibt?! - Wenn nicht, so weißt du es jetzt. Dieses Gesetz besagt, dass bei einer chemischen Reaktion im Prinzip keine Masse hinzukommt oder verlorengeht. Das heißt, das die Gesamtmasse aller Edukte und die Gesamtmasse aller Produkte im Prinzip gleich sein muss. Aber in dem bisher aufgestellten vorläufigen Formelschema ist das nicht gewährleistet, weil bei

Mg + O2 ---> MgO

zwar links und rechts vom Reaktionspfeil jeweils ein Magnesiumteilchen vorkommen (einmal als Atom - links, einmal als Kation - rechts). Das wäre massentechnisch gleich und würde somit das Gesetz zur Erhaltung der Masse erfüllen. Aber das träfe nicht für den Sauerstoff zu. Davon hast du nämlich links zwei Sauerstoffatome (in Form eines O2-Minimoleküls), während du momentan rechts nur noch ein Sauerstoffteilchen hast (in Form eines Sauerstoff-Anions). Das widerspricht dem Gesetz zum Massenerhalt. Darum musst du auf die rechte Seite irgendwie ein weiteres Sauerstoffteilchen "zaubern". Das darfst du nun nicht so lösen, dass du einfach eine "2" als Index hinter den Sauerstoff im "MgO" setzt, weil du damit die Verhältnisformel von Magnesiumoxid nachträglich verändern würdest. Und das darfst du nicht (nur weil es dir gerade besser in den Kram passt). Was du jedoch machen darfst, ist die gesamte Menge von "MgO" zu vervielfachen, denn in deinem Reaktionsgefäß gibt es ja tatsächlich Milliarden und Abermilliarden von Magnesiumatomen und Sauerstoffminimolekülen, die alle zu "MgO" reagieren können. Darum suchst du nun das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von "2" und "1" ("2" wegen "O2" links und "1" wegen "MgO" rechts).
Das kgV von "2" und "1" ist "2". Darum musst du nun links theoretisch den Faktor "1" vor das "O2" setzen, weil du damit aus den zwei Sauerstoffteilchen links weiterhin zwei Sauerstoffteilchen machst. Vor die Verhältnisformel "MgO" setzt du dagegen den Faktor "2", weil du so auch rechts auf "2" "Sauerstoffteilchen" kommst, verstehst du? Also:

Mg + (1 •) O2 ---> 2 MgO

Den Faktor "1" vor dem "O2" links lässt du sinnigerweise weg...

Mg + O2 ---> 2 MgO

Aber nun hast du ein neues Problem. Mit der Verdoppelung der Verhältnisformel rechts hast du auch die Anzahl der Magnesiumteilchen auf der rechten Seite verdoppelt. Nun hast du links nach wie vor nur einmal "Mg", während du rechts jetzt zweimal "Mg" hast. Da auch das wieder dem Gesetz des Massenerhaltes widersprechen würde, musst du das korrigieren. Das machst du wieder durch die Suche des kgV. Das führt dich dazu, dass du vor das "Mg" links auch wieder den Faktor "2" setzen musst. Dann erhältst du

2 Mg + O2 ---> 2 MgO

Und nun stimmt alles: links 2 x Mg, rechts auch. Links 2 x O, rechts auch. So kommst du also auf die ausgeglichene Reaktionsgleichung bei der Oxidationsreaktion zwischen Magnesium und Sauerstoff zu Magnesiumoxid. Die vollsändige Reaktionsgleichung würde also so aussehen:

2 Mg (s) - O2 (g) ---> 2 MgO (s)

Alles klar? Entschuldige den langen Text, aber es ist doch ziemlich umständlich, das alles schriftlich zu erklären...

LG von der Waterkant.

Wenn du zwei MGs oxidierst wirst du, falls überhaupt, nur sehr wenig MgO erhalten.

Indem man die koeffizienten vor den ausgangsstoffen und dem produkt so verändert, dass die reaktionsgleichung passt.

Ist fast wie bei Mathematik man fasst zusammen