• Reaktionsgleichungen Schritt für Schritt
  • verybusybeaver
  • 21.02.2025
  • Chemie
  • 8, 9
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Was­ser - in allen che­mi­schen Ebe­nen

H2O

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Ordne die Fach­be­grif­fe der Stoff­ebe­ne, der Teil­chen­ebe­ne und der Sym­bol­ebe­ne den Ele­men­ten der Gra­fik oben zu. Eine Über­sicht fin­dest Du nach­fol­gend:
Stoff­ebe­ne

Die Stoff­ebe­ne be­schreibt die ma­kro­sko­pi­schen Ei­gen­schaf­ten eines Stof­fes, wie Farbe, Ag­gre­gat­zu­stand oder Lös­lich­keit, die mit den Sin­nen oder Mess­ge­rä­ten wahr­nehm­bar sind.

Teil­chen­ebe­ne

Die Teil­chen­ebe­ne er­klärt che­mi­sche Vor­gän­ge durch die Be­we­gung, An­ord­nung und Wech­sel­wir­kung kleins­ter Teil­chen wie Atome, Mo­le­kü­le oder Ionen.

Sym­bol­ebe­ne

Die Sym­bol­ebe­ne stellt che­mi­sche Sach­ver­hal­te mit­hil­fe von che­mi­schen For­meln, Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen und Sym­bo­len dar, um Stof­fe und Re­ak­ti­o­nen abs­trakt zu be­schrei­ben.

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Er­klä­re, wann wel­che Ebene in der Che­mie ge­nutzt wird. Be­rück­sich­ti­ge dabei, wel­che Stär­ken und Schwä­chen Dar­stel­lun­gen auf den je­wei­li­gen Ebe­nen haben.

Abs­trakt wer­den: Von der Stoff-​ zur Sym­bol­ebe­ne

Alle Be­ob­ach­tun­gen wer­den auf der Stoff­ebe­ne ge­macht, da nur hier ma­kro­sko­pi­sche Ei­gen­schaf­ten eine Rolle spie­len. Aus den Be­ob­ach­tun­gen lässt sich oft eine Wort­glei­chung for­mu­lie­ren (siehe Bei­spiel unten). Diese Ebene ist die ein­zi­ge, auf der Be­ob­ach­tun­gen ge­macht wer­den kön­nen.



Auf der Teil­chen­ebe­ne (ob nun im klas­si­schen Teil­chen­mo­dell von De­mo­krit oder in mo­der­ne­ren Atom­mo­del­len) wer­den die Be­ob­ach­tun­gen der Stoff­ebe­ne durch Struk­tu­ren und Wech­sel­wir­kun­gen er­klär­bar.



Die Sym­bol­ebe­ne ist die abs­trak­tes­te Ebene: Sämt­li­che In­for­ma­ti­o­nen wer­den durch For­meln dar­ge­stellt, die stan­dar­di­siert und in­ter­na­ti­o­nal ver­ständ­lich sind.

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Ordne die fol­gen­den Dar­stel­lun­gen den Ebe­nen zu:
Stoff­ebe­ne
Teil­chen­ebe­ne
Sym­bol­ebe­ne
Die Zu­cker­mo­le­kü­le ver­tei­len sich gleich­mä­ßig zwi­schen den Was­ser­mo­le­kü­len.
Zu­cker löst sich in Was­ser und die Lö­sung schmeckt süß.
Sau­er­stoff­mo­le­kü­le re­agie­ren mit den Kohlenstoff-​ und Was­ser­stoff­ato­men im Holz und bil­den neue Ver­bin­dun­gen.
Eine Wort­glei­chung zu einer che­mi­schen Re­ak­ti­on.
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Nenne die In­for­ma­ti­o­nen, die in einer Wort­glei­chung an­ge­ge­ben wer­den müs­sen (so­fern sie ver­füg­bar sind)!

Eine in­ter­na­ti­o­na­le Schreib­wei­se

Auch die Wort­glei­chung ist noch nicht in­ter­na­ti­o­nal ver­ständ­lich - es wird also eine Schreib­wei­se be­nö­tigt, die nicht an eine Spra­che ge­bun­den ist. Hier hat sich eine For­mel­schreib­wei­se durch­ge­setzt, die auf den Ele­ment­sym­bo­len des Pe­ri­oden­sys­tems auf­baut (falls Du sie schon kennst: ähn­lich den Lewis-​Formeln). Er­gän­zend wer­den in die­ser Schreib­wei­se ara­bi­sche Zah­len (vor­an­ge­stellt in nor­ma­ler Größe oder nach­ge­stellt als klei­ner Index) ver­wen­det, um An­zah­len und Ver­hält­nis­se ab­zu­bil­den.



An­hand der Ta­bel­le auf der nächs­ten Seite wer­den wir die ver­schie­de­nen Op­ti­o­nen er­ar­bei­ten. Fülle die Ta­bel­le aus, wäh­rend wir sie be­spre­chen und no­tie­re even­tu­el­le Fra­gen und Ver­ständ­nis­pro­ble­me, damit wir sie im Nach­gang klä­ren kön­nen.

Che­mi­sche For­mel­schreib­wei­se

Wir star­ten mit der Ana­ly­se ei­ni­ger Bei­spie­le; Re­geln wer­den am Ende for­mu­liert.

For­mel­bei­spiel

Be­deu­tung

Mg



2 Mg

O2

CO

CO2

2 CO2

Re­geln der che­mi­schen For­mel­spra­che



5
Er­set­ze nun im fol­gen­den Bei­spiel alle Namen durch die che­mi­schen Sym­bo­le.

Zink(s) + Schwe­fel(g) -> Zink­sul­fid(s)
Stol­per­fal­le

In wel­chem Zah­len­ver­hält­nis Zink- und Schwe­fel­ato­me in Zink­sul­fid vor­kom­men, kannst Du noch nicht er­mit­teln. Gehe daher von einem 1:1-​Verhältnis aus.

Das Re­ak­ti­ons­sche­ma

Das Er­geb­nis der Um­wand­lung in Auf­ga­be 5 wird als Re­ak­ti­ons­sche­ma be­zeich­net. Dabei wer­den alle Namen aus der Wort­glei­chung in che­mi­sche For­meln über­führt. Wenn dabei In­di­ces not­wen­dig sind (wie bei­spiels­wei­se in H2O), wer­den diese er­mit­telt/über­nom­men und in even­tu­el­len wei­te­ren Schrit­ten nicht mehr ver­än­dert.

Re­ak­ti­ons­sche­ma



6
Er­stel­le jetzt das Re­ak­ti­ons­sche­ma zur fol­gen­den Wort­glei­chung:
Was­ser­stoff(g) + Sau­er­stoff(g) -> Was­ser(g)

Vom Sche­ma zur Glei­chung

Che­mi­sche Grund­ge­set­ze wie die Mas­sen­er­hal­tung gel­ten auch bei der Auf­stel­lung von Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen. Diese müs­sen so aus­ge­gli­chen wer­den, dass keine Teil­chen ent­ste­hen oder ver­nich­tet wer­den. Das ist dann der Fall, wenn jede Atom­sor­te auf den bei­den Sei­ten der Glei­chung gleich oft vor­kommt. Dazu dür­fen die Ko­ef­fi­zi­en­ten (aber nicht die In­di­ces) an­ge­passt wer­den.

7
Ent­wick­le die Re­ak­ti­ons­glei­chung für das Re­ak­ti­ons­sche­ma aus Auf­ga­be 6!
8
Ent­wick­le das Re­ak­ti­ons­sche­ma und die die Re­ak­ti­ons­glei­chung für die fol­gen­de Wort­glei­chung: Ma­gne­si­um(s) + Sau­er­stoff(g) -> Ma­gne­si­um­oxid(s)
9
Ent­wick­le die Wort­glei­chung, das Re­ak­ti­ons­sche­ma und die Re­ak­ti­ons­glei­chung für die Re­ak­ti­on von Stick­stoff­gas und Was­ser­stoff­gas zu Am­mo­ni­ak­gas (Ver­bin­dung aus Was­ser­stoff und Stick­stoff, Ver­hält­nis muss mit dem Scha­len­mo­dell er­mit­telt wer­den).
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