1.6: Chemische Reaktion – Ein Beispiel für eine chemische Veränderung

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Chemische Reaktionen sind die Prozesse, bei denen Chemikalien miteinander in Wechselwirkung treten und neue Chemikalien mit anderer Zusammensetzung bilden. Einfach ausgedrückt, ist eine chemische Reaktion der Prozess, bei dem Reaktanten in Produkte umgewandelt werden. Wie Chemikalien reagieren, hängt von den chemischen Eigenschaften des Elements oder der Verbindung ab, d. h. von der Art und Weise, wie sich die Zusammensetzung einer Verbindung oder eines Elements ändert.

Chemische Reaktionen finden ständig in unserer Umgebung statt; alles, vom Rosten eines Eisenzauns bis zu den Stoffwechselwegen einer menschlichen Zelle, sind Beispiele für chemische Reaktionen. Die Chemie ist ein Versuch, diese Reaktionen zu klassifizieren und besser zu verstehen. Eine Schlüsselreaktion in der modernen Zivilisation ist die Verbrennung

Ein weißes Feuerzeug mit einer Flamme vor einem schwarzen Hintergrund.
Abbildung \(\PageIndex{1}\): Ein entzündetes Feuerzeug, das die Verbrennung von Butan zeigt. (Public Domain; Kimmo Palosaari via Wikipedia)

Eine chemische Reaktion wird in der Regel durch eine chemische Gleichung dargestellt, die die Umwandlung von Reaktanten in Produkte beschreibt. Die linke Seite der Gleichung steht für die Reaktanten, während die rechte Seite die Produkte darstellt. Eine typische chemische Reaktion wird mit stöchiometrischen Koeffizienten geschrieben, die die relativen Mengen der an der Reaktion beteiligten Produkte und Reaktanten angeben. Nach jeder Verbindung folgt ein Klammerzusatz, der den Zustand der Verbindung angibt: \((l)\) für Flüssigkeit, \((s)\) für Feststoff, \((g)\) für Gas. Das Symbol \((aq)\) wird auch häufig verwendet, um eine wässrige Lösung darzustellen, in der Verbindungen in Wasser gelöst sind.

Butan ist bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck ein Gas und ist ein leicht entzündliches, farbloses, leicht verflüssigtes Gas (unter leichtem Druck). Butan kann für Benzinmischungen, als Brenngas, als Lösungsmittel für die Duftextraktion, entweder allein oder in einem Gemisch mit Propan, und als Ausgangsstoff für die Herstellung von Ethylen und Butadien, einem Hauptbestandteil von synthetischem Gummi, verwendet werden. Die chemische Formel von Butan lautet \(\ce{C4H10}\). Wenn reichlich Sauerstoff vorhanden ist, verbrennt Butan unter Bildung von Kohlendioxid und Wasserdampf, wie man es in modernen Feuerzeugen beobachten kann (Abbildung \(\PageIndex{1}\)).

Diese Reaktion lautet in Worten

und die entsprechende chemische Gleichung für diese Reaktion lautet

In der obigen chemischen Gleichung sind \(\ce{C4H10}\) und \(\ce{O2}\) die Reaktanten, die zu den Produkten reagiert haben: \(\ce{CO2}\) und \(\ce{H2O}\),

Das Schreiben chemischer Gleichungen

Um eine genaue chemische Gleichung zu schreiben, müssen zwei Dinge geschehen:

  1. Jedes Produkt und jeder Reaktant muss mit seiner chemischen Formel geschrieben werden
  2. Koeffizienten werden vor den chemischen Formeln verwendet, um das Verhältnis der Spezies wiederzugeben (in Kapitel 2 besprochen)
  3. Adding the phase of each chemical in parentheses (although this is often dropped for convience)

Contributors and Attributions

  • Priya Muley