# Reaktionsgleichungen aufstellen

Bei einer chemischen Reaktion wird mit einer **Wortgleichung** angegeben, welche Edukte sich bei der Reaktion in welche Produkte umwandeln.

Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser lautet die Wortgleichung:

> Wasserstoff + Sauerstoff $\longrightarrow$ Wasser

Damit weiß man aber noch nicht, was auf Teilchenebene vor sich geht. Dafür benutzt man eine **Reaktionsgleichung**:

> $2 \, H_2 + O_2 \longrightarrow2 \, H_2O$


Diese Reaktionsgleichung sagt aus: **Zwei** Wasserstoffmoleküle ($H_2$) reagieren mit **einem** Sauerstoffmolekül ($O_2$) zu **zwei** Wassermolekülen ($H_2O$).
Die Zahlen vor den den chemischen Formeln, die *Koeffizienten*, zeigen die Anzahl der beteiligten Teilchen an.

:::info
:point_right: Die **Summenformel** gibt die Zusammensetzung eines Moleküls an.
Beispiel Wasser: $H_2O$ - die teifgestellte 2, der *Index*, gibt an, dass im Molekül 2 Wasserstoffatome enthalten sind. Außerdem ist noch 1 Sauerstoffatom vorhanden.
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Aus dem Massenerhaltungsgesetz ergibt sich:
:::info
:point_right: Bei Reaktionsgleichungen muss die Summe aller Atome auf der linken Seite des Reaktionspfeils gleich der auf der rechten Seite sein.
:::
In diesem Beispiel:

| Linke Seite | Rechte Seite |
| ------------------------ | -------------- |
| H: 2 mal 2 = 4 | H: 2 mal 2 = 4 |
| O: 1 mal 2 = 2 | O: 2 mal 1 = 2 |
Man sagt die Gleichung ist **ausgeglichen**.

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## Reaktionen zwischen Molekülen

Zunächst betrachten wir nur Reaktionen, bei denen ausschließlich Moleküle beteiligt sind
:::spoiler Stoffpyramide
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### Vorgehen
:::success
:bulb: **Aufstellen von Reaktionsgleichungen**
1. Wortgleichung aufstellen
2. Stoffteilchen einsetzen
3. Ausgleichen durch Vorfaktoren
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### Beispiel: Verbrennung von Ethan
Bei der Verbrennung von Ethan (Summenformel $C_2H_6$) entstehen Wasser und Kohlenstoffdioxid ($CO_2$).

**1. Wortgleichung aufstellen:**
Eine Verbrennung ist immer eine Reaktion mit Sauerstoff aus der Luft.
> Ethan + Sauerstoff $\longrightarrow$ Wasser + Kohlenstoffdioxid

**2. Stoffteilchen einsetzen**
Die Summenformeln von Ethan und Kohlenstoffdioxid sind angegeben. Die von Sauerstoff und von Wasser muss man wissen.
> $C_2H_6 + O_2 \longrightarrow H_2O + CO_2$

**3. Ausgleichen durch Vorfaktoren**
An den Summenformeln kann nichts mehr geändert werden! Mann kann jedoch die Zahlen *vor* den Summenformeln (die *Koeffizienten*) ändern, um die Reaktionsgleichung auszugleichen.

> $\underline{} \,\, C_2H_6 + \underline{} \,\, O_2 \longrightarrow \underline{} \,\, H_2O + \underline{} \,\, CO_2$

* Zunächst werden die Kohlenstoffatome augeglichen. Links sind 2, rechts nur 1. Daher müssen 2 Moleküle $CO_2$ entstehen:

> $\underline{} \,\, C_2H_6 + \underline{} \,\, O_2 \longrightarrow \underline{} \,\, H_2O + \underline{2} \,\, CO_2$

* Dann werden die Wasseratoffatome ausgeglichen. Links sind 6, rechts nur 2. Also müssen 3 Wassermoleküle entstehen.

> $\underline{} \,\, C_2H_6 + \underline{} \,\, O_2 \longrightarrow \underline{3} \,\, H_2O + \underline{2} \,\, CO_2$

* Nun werden die Sauerstoffatome ausgeglichen. Rechts sind $3+2\cdot 2=7$. Also braucht man $3,5$ $O_2$-Moleküle:

> $\underline{} \,\, C_2H_6 + \underline{3,5} \,\, O_2 \longrightarrow \underline{3} \,\, H_2O + \underline{2} \,\, CO_2$

* Da Dezimalzahlen als Koeffizienten unschön sind, nimmt man von jedem Teilchen doppelt so viele:

> $\underline{2} \,\, C_2H_6 + \underline{7} \,\, O_2 \longrightarrow \underline{6} \,\, H_2O + \underline{4} \,\, CO_2$

Diese Reaktionsgleichung sagt aus: 2 Ethanmoleküle reagieren mit 7 Sauerstoffmolekülen zu 6 Wassermolekülen und 4 Kohlenstoffdioxidmolekülen.

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### :pencil: Aufgaben

1. Gleiche folgende Reaktionsgleichungen aus, indem du die passenden Vorfaktoren (Koeffizienten) einsetzt!

* Bildung von Ammoniak:
$\underline{} \,\, N_2 + \underline{} \,\, H_2 \longrightarrow \underline{} \,\, NH_3$

* Fotosynthese:
$\underline{} \,\, H_2O + \underline{} \,\, CO_2 \longrightarrow \underline{} \,\, C_6H_{12}O_6 + \underline{} \,\, O_2$

2. Stelle die Reaktionsgleichung zur Verbrennung von Methan ($CH_4$) auf. Tipp: dabei entstehen wieder Wasser und Kohlenstoffdioxid.