Chemie kann manchmal kompliziert erscheinen, aber mit einer Reaktionsgleichung lässt sich das Ganze viel einfacher verstehen. Eine Reaktionsgleichung ist eine Kurzschreibweise für chemische Reaktionen, bei der die Edukte (auch bekannt als Reaktanten) und die Produkte in Formelschreibweise dargestellt werden. Das Tolle daran ist, dass Reaktionsgleichungen international einheitlich sind.
Was ist eine Reaktionsgleichung?
Eine Reaktionsgleichung zeigt die Umwandlung von Stoffen in einer chemischen Reaktion. Für eine qualitative Beschreibung wird oft der Begriff Reaktionsschema verwendet. Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass nach DIN 32642 “Symbolische Beschreibung chemischer Reaktionen” dieser Begriff nur für eine qualitative Beschreibung verwendet werden sollte.
Eine Kardinalgleichung nach DIN 32642 ist eine Reaktionsgleichung, bei der die stöchiometrischen Koeffizienten ganzzahlig und möglichst klein sind. Diese Norm definiert außerdem Begriffe wie Umsatzvariable, Formelumsatz und molare Reaktionsenthalpie und enthält sechs Beispiele für die qualitative Beschreibung von Reaktionsschemata.
Aufbau einer Reaktionsgleichung
Eine Reaktionsgleichung besteht aus den chemischen Summenformeln der Ausgangsstoffe (Edukte) auf der linken Seite und den Summenformeln der Produkte auf der rechten Seite. Ein Reaktionspfeil zeigt die Richtung der Umwandlung an. Außerdem werden stöchiometrische Koeffizienten vor die Formeln geschrieben, um anzuzeigen, wie viele Moleküle oder Stoffmenge (in Mol) benötigt, verbraucht oder erzeugt werden.
Bei der Verbrennung von Methangas (CH4) und Sauerstoffgas (O2) zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) lautet die Reaktionsgleichung:
CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
Hierbei sind die Atome von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auf beiden Seiten der Gleichung ausgeglichen.
Zusatzangaben in Reaktionsgleichungen
Um die Reaktionsgleichung zu verdeutlichen, können Modifikationen, Aggregatzustände oder Lösungszustände in Klammern angegeben werden. Die Abkürzungen g (gasförmig), l (flüssig), s (fest) und aq (in wässriger Lösung) werden häufig verwendet.
Beispielsweise kann die Reaktionsgleichung für die Bildung von flüssigem Wasser aus gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff wie folgt aussehen:
2 H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(l)
Nutzen von Reaktionsgleichungen: Umsatzberechnungen
Reaktionsgleichungen sind nicht nur hilfreich, um chemische Reaktionen zu verstehen, sondern auch um den Stoffumsatz zu berechnen. Durch die Verwendung von Stoffmengen-Angaben in Mol lassen sich beispielsweise erforderliche Rohstoffmengen oder theoretisch erzielbare Produktmengen berechnen.
Falls du dich fragst, wie viel Wasserstoff bei der Reaktion von 1 g Lithium mit Wasser entsteht, findest du im Artikel zur Stöchiometrie ein Beispiel für eine solche Berechnung.
Chemie kann eine knifflige Angelegenheit sein, aber mit Reaktionsgleichungen wird alles viel klarer. Sie helfen uns, chemische Reaktionen zu verstehen und Stoffumsätze zu berechnen. Also keine Angst vor Chemie – Reaktionsgleichungen machen das Ganze leichter!
