Reaktionsgleichung

In der Chemie ist eine Reaktionsgleichung die Kurzschreibweise für eine chemische Reaktion. Sie ist international einheitlich und wird von allen Chemikern verstanden. Beispielsweise wird die Verbrennung von Methan durch die Gleichung

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

beschrieben. Auf der linken Seite stehen die chemischen Summenformeln der Ausgangsstoffe (Edukte) - auf der rechten die Summenformeln der Produkte. Die Zahlen vor den Formeln der beteiligten Stoffen geben dabei an, wie viele Moleküle des jeweiligen Stoffes benötigt werden und müssen so gewählt werden, dass die stöchimoetrischen Bedingungen erfüllt sind. Für jedes chemische Element müssen auf der linken Seite gleich viele Atome wie auf der rechten Seite vorhanden sein. In obigen Beispiel sind für Kohlenstoff C je ein Atom (links in CH₄ und rechts in CO₂), für Wasserstoff H je vier Atome (links in CH₄ und rechts je 2 in beiden H₂O), sowie für Sauerstoff O ebenfalls je vier Atome (links je zwei in beiden O₂ und rechts zwei in CO₂ und je eines in beiden H₂O) vorhanden.

Zur Verdeutlichung werden, sofern nicht für den betrachtenden Fall unerheblich, die Phasen der Reaktanden in Kurzbeschreibung mit angegeben.

Dazwischen wird ein Reaktionspfeil geschrieben, der kennzeichnet, in welche Richtung die Reaktion abläuft. Über den Pfeil schreibt man die Reaktionsbedingungen, wie z.B. das Zuführen von Aktivierungsenergie. Die entstehende oder aufgewendete Reaktionsenergie wird auf die Seite geschrieben, wo sie anfällt bzw. aufgewendet werden muss.

Für thermodynamische Berechnungen wird häufig die Reaktionsenthalpie mit angegeben, beispielsweise bei der Reaktionsgleichung der Knallgasreaktion

H₂(g) +

{\frac {1}{2}}

O₂(g) → H₂O(fl),

\Delta H

=-68,3 kcal/Mol.

Bei der Bildung von einem Mol flüssigem H₂O aus gasförmigen H₂ und O₂ werden also 68,3 kcal Energie frei. Hier ist es wesentlich, dass die Phase der an der Reaktion beteiligten Substanzen mitangegeben wird, da bei den Phasenübergängen ebenfalls Energie umgesetzt wird. Die Reaktionswärme $\Delta H$ wird üblicherweise bei 25 Grad Celsius angegeben. Ein positiver Wert von $\Delta H$ bezeichnet endotherme Reaktionen, ein negativer Wert exotherme Reaktionen.

In der Chemie werden in Reaktionsgleichungen verschiedene Pfeile verwendet, deren Bedeutung genau festgelegt ist:

Siehe auch: Metathesereaktion

Weblinks

Online Rechner zum Bestimmen der Koeffizienten einer stöchiometrischen Gleichung, inklusive der Beschreibung des mathematischen Hintergrunds