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Anorganische Chemie - Beispiel zum Aufstellen einer Reaktionsgleichung

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Anorganische Chemie

Beispiel zum Aufstellen einer Reaktionsgleichung

In diesem Beispiel zeigen wir Ihnen wie man eine Reaktionsgleichung korrekt aufstellt. Hier reagieren Ammoniak und Sauerstoff zu Wasser und Stickstoffgas. Dabei müssen wir schrittweise die stöchiometrischen Zahlen ergänzen, damit die Reaktionsgleichung auch für das Gesetz der Erhaltung der Masse gilt.

Wir fangen damit an, die einzelnen Stoffe, also die Edukte und Produkte aufzuführen:

  • Edukte: Ammoniak $ NH_3 $ und Sauerstoff  $O_2 $
  • Produkte: Wasser $ H_2O $ und Stickstoffgas $ N_2 $.

Schritt 0: Aufstellen der Anfangsreaktionsgleichung:

Unsere anfängliche Reaktionsgleichung sieht wie folgt aus:

Anfangsreaktionsgleichung aufstellen
Anfangsreaktionsgleichung aufstellen

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Mit dieser Reaktionsgleichung können wir bisher nur sehr wenig anfangen. Damit sich das aber ändert, werden wir schrittweise die stöchiometrischen Zahlen ergänzen.

Schritt 1: Anzahl Stickstoffatome?

Zuerst schauen wir uns auf der linken Seite Ammoniak an. Bei Ammoniak liegt ein Stickstoffatom gebunden vor. Auf der rechten Seit jedoch besitzt das Stickstoffgas den Index 2, also zwei Stickstoffatome, weshalb wir vor $ NH_3 $ die stöchiometrische Zahl 2 setzen müssen.

Anzahl der Stickstoffatome korrekt?
Anzahl der Stickstoffatome korrekt?

Merke

Hier klicken zum Ausklappen In diesem ersten Schritt haben wir zumindest schon ein mal dafür gesorgt, dass die Stickstoffatome auf beiden Seiten eine identische Anzahl aufweisen. 

Schritt 2: Anzahl Wasserstoffatome?

Als nächstes schauen wir uns die Anzahl der Wasserstoffatome $ H $ auf der linken Seite an und vergleichen sie mit der Anzahl auf der rechten Seite. Durch die stöchiometrische Zahl 2 vor Ammoniak liegen 6 Wasserstoffatome links gebunden vor, auf der rechten Seite hingegen nur 2 ($ H_2O $), weshalb wir nun vor das Wassermolekül die stochiometrische Zahl 3 schreiben müssen. 

Anzahl der Wasserstoffatome korrekt?
Anzahl der Wasserstoffatome korrekt?

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Mit diesem Schritt ist auch die Anzahl der Wasserstoffatome auf beiden Seiten identisch. 

Schritt 3: Anzahl Sauerstoffatome?

Wie verhält es sich mit der Anzahl der Sauerstoffatome $ O $? Links liegen 2 Sauerstoffatome gebunden vor und rechts sind es derzeit 3 Sauerstoffatome. Um beide Seiten auf die gleiche Anzahl zu bringen, müssen wir uns einen gemeinsamen Nenner suchen. Der kleinste gemeinsame Nenner ist 6. Also erhält $ O_2 $ die stöchiometrische Zahl 3 und das Wassermolekül wir mit dem Faktor 2 multipliziert:

Anzahl der Sauerstoffatome korrekt?
Anzahl der Sauerstoffatome korrekt?

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Jetzt ist zwar die Anzahl der Sauerstoffatome identisch, aber gleichzeitig hat sich beim Wassermolekül die Anzahl der Wasserstoffatome geändert.

Schritt 4: Anzahl Wasserstoffatome? (2)

4. Um die Änderung infolge des 3. Schritts wieder auszugleichen, multiplizieren wir das  Ammoniakmoleküle erneut mit dem Faktor 2.

Anzahl der Wasserstoffatome korrekt? (2)
Anzahl der Wasserstoffatome korrekt? (2)

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Jetzt ist die Anzahl der Sauerstoffatome zwar auf beiden Seiten ausgeglichen, aber es fehlt noch ein weiterer Schritt damit die Reaktionsgleichung stimmt.

Schritt 5: Anzahl Stickstoffatome? (2)

5. In einem letzten Schritt müssen wir dafür sorgen, dass auch die Anzahl der Sticktstoffatome auf beiden Seiten identisch ist. Das gelingt uns indem wir das Stickstoffmoleküle mit der stochiometrischen Zahl 2 versehen. 

Unsere "fertige" Reaktionsgleichung ist somit:

Anzahl der Stickstoffatome korrekt? (2)
Anzahl der Stickstoffatome korrekt? (2)

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Die Anzahl der Atome ist auf beiden Seiten ausgeglichen. Somit ist dann auch gleichzeitig das Gesetz der Erhaltung der Massen eingehalten worden. Die Ladung ist sowohl auf der linken als auch der rechten Seite 0.

Überprüfung der Gleichung.

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Sollten Sie mal nicht sicher sein ob Ihr Ergebnis korrekt ist, zerlegen Sie dann doch einfach die Gleichung in ihre Bestandteile und stellen Sie beide Seiten einander gegenüber.
Kontrolle durch Auflösen nach Elemente
Kontrolle durch Auflösen nach Elemente