Chemische Reaktionen: Reaktionsgleichungen

Hier siehst du Graphitpulver – eine Form von Kohlenstoff, die völlig aus Kohlenstoffatomen besteht. Die Luft enthält viel Sauerstoffgas, das sich aus Sauerstoffatomen zusammensetzt. Wenn wir den Graphit anzünden... ... erhalten wir eine chemische Reaktion zwischen den zwei Stoffen. Die Kohlenstoffatome und die Sauerstoffatome sind noch immer da, aber jetzt sind sie miteinander verbunden.

Sie haben einen neuen Stoff gebildet – Kohlendioxid. Es gibt verschiedene Methoden, diese chemische Reaktion zu beschreiben. Eine einfache Beschreibung wäre das Nennen der Stoffe, mit denen wir anfingen und der Stoffe, die wir am Ende erhalten haben. In diesem Beispiel fingen wir mit Kohlenstoff und Sauerstoffgas an und erhielten am Ende Kohlendioxid. Diese Schreibweise... "Kohlenstoff plus Sauerstoff, Pfeil, Kohlendioxid." nennt man eine Wortgleichung.

Sie sieht ein bisschen wie eine mathematische Gleichung aus, aber anstatt eines Gleichheitszeichens schreibt man einen Pfeil. Den Pfeil nennt man Reaktionspfeil, er zeigt die Richtung der Reaktion an. Die Stoffe, von denen wir ausgehen – die reagierenden Stoffe – heißen Reaktanten. Und jene Stoffe, die gebildet werden, heißen Produkte. Eine weitere Weise, diese chemische Reaktion darzustellen, ist das Zeichnen der Atome und wie sie miteinander verbunden sind.

Die Kohlenstoffatome sind milliardenfach miteinander verbunden und bilden dabei große Kristalle. Doch wir brauchen nur eines der Kohlenstoffatome aufzuzeichnen, um die Reaktion darzustellen. Die Atome im Sauerstoffgas sind paarweise verbunden und bilden somit Sauerstoffmoleküle. Wir können sie so zeichnen. Die Atome im Kohlendioxid bilden auch Moleküle, mit einem Kohlenstoffatom in der Mitte und zwei Sauerstoffatomen – eines auf jeder Seite.

Der Begriff Kohlen-DI-oxid zeigt, dass es zwei Sauerstoffatome im Molekül gibt, den "DI" bedeutet auf Latein zwei. In den Atomen können wir die Abkürzung für jedes Atom schreiben – die chemischen Zeichen. Kohlenstoff wird als C geschrieben, Sauerstoff ist O. Manchmal werden auch nur die chemischen Zeichen angezeigt, ohne dass Atome um sie herum gezeichnet werden. Wird auf diese Art gezeigt, wie Moleküle aussehen, so nennen wir das eine Strukturformel.

Eine dritte Methode zur Darstellung einer Reaktion ist die Nutzung der Abkürzung eines jeden Stoffes – seine chemische Formel. Die Kohlenstoffatome werden immer noch als ein C geschrieben, dafür haben die Stoffe, die Moleküle bilden, eine besondere Schreibweise. Die Atome im Sauerstoffgas, die paarweise gebunden sind, werden so geschrieben: O-zwei. Die Zahl kommt direkt hinter dem Atom, von dem mehr als eins vorhanden ist. Das entstandene Produkt – Kohlendioxid – enthält ein Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatome: C – O – zwei.

Die ganze Reaktion sieht deshalb so aus: C plus O-zwei Reaktionspfeil C – O – zwei. Die Beschreibung einer chemischen Reaktion auf diese Weise, mit chemischen Zeichen, nennen wir eine chemische Reaktionsgleichung. Dies sind also die drei Methoden, um die chemische Reaktion zwischen Kohlen- stoff und Sauerstoff zu beschreiben. ... Bei einer Wortgleichung werden die Namen der Stoffe aufgeschrieben. ... Eine Strukturformel der Stoffe zeigt, wie ihre Moleküle aussehen.

Oder eine chemische Reaktionsgleichung, die zeigt, wie viele Atome von jeder Art vorhanden sind.