Die chemische Reaktion

Reaktionstypen

1. Synthese

V 0, 5 g S + 1 g Fe: Vermischt, das Gemenge wird erhitzt
B Das Gemenge glüht auf, wird schwarz. Es entstehen blaue Flammen (Schwefel verbrennt). Es entsteht ein schwarzer Feststoff.

E Schwefelpulver (S) + Eisenpulver (Fe) → Eisensulfid (FeS)
A + B → AB

Die Bildung neuer Stoffe aus mehreren anderen nennt man Synthese

Dabei entsteht eine Verbindung, also ein Reinstoff, der aus mehreren Bestandteilen aufgebaut ist.

V ca. 5 ml Wasserstoffperoxyd (H₂O₂) werden erhitzt
B Es bilden sich Gasblässchen.

E Wasserstoffperoxyd → Wasserstoff + Sauerstoffgas

2. Analyse

Die Zerlegung eines Stoffes nennt man Analyse.

3. Umsetzung

Treten Zerlegung und Bildung von Stoffen gleichzeitig auf, so spricht man von einer Umsetzung:
AB + CD → AC + BD

V Salzsäure (HCl) + Eisensulfid (FeS)

Energiebeteiligung bei chemischen Reaktionen

Energie ist bei allen chemischen Reaktionen beteiligt.

V 2 Zn (Zinkpulver) + 1 S (Schwefelpulver) wird erhitzt
B 2 Zn + 1 S → Zn₂S
Es ändert sich die Farbe, ein Zischen ist zu hören, eine Flamme ist zu sehen.
E Zink + Schwefel → Zinksulfid

V Ammoniumthiocyanat + Bariumhydroxid
Orange, fest Weiß, glänzend, fest
B Das Gemenge wird flüssig, Temperatur sinkt, Gasentwicklung
E Ammoniumthiocyanat + Bariumhydroxid →Bariumthiocyanat + Ammoniak + Wasser
CH₄N₂S+BaOH₂ → CHSNBa+NH₃+ H₂O

Reaktionen bei denen Wärme abgegeben wird nennt man exotherme Reaktionen.

Reaktionen bei denen wärme aufgenommen wird nennt man endotherme Reaktionen.

Kennzeichen chemischer Reaktionen

Jede chemische Reaktion ist mit einer Energieumwandlung verbunden
Jede chemische Reaktion ist mit einer Stoffumwandlung verbunden
Es wird eine Aktivierungsenergie zum Start benötigt

Energieformen:

Licht
Wärme (Bewegung von Teilchen)
Innere Energie (chemische Energie)
Elektrische Energie
Mechanische Energie (kinetische Energie)
Lageenergie (Potentielle Energie)

Zersetzung von Wasser: Elektrolyse

(= Zerlegung von Stoffen mit Hilfe von elektrischer Energie)

VHoffmanscher Zersetzungsapparat

1: Vorratsbehälter
2: Hahn

B An den Elektroden entstehen Gasblasen die aufsteigen
E Nachweisreaktion der Produkte

Test für Sauerstoffgas: die Glimmspanprobe
Man hält den glühenden Holzstab in das zu testende Gas!
Beobachtung bei Sauerstoff: der Holzstab glüht auf
kein Sauerstoff: keine Reaktion
hier: Gas der Anode: glüht auf → Sauerstoffgas
der Kathode: keine Veränderung

Identifikation von Wasserstoffgas: Die Knallgasprobe
V Man füllt das Testgas in ein Reagenzglas und hält die Öffnung in eine Flamme.
B Wasserstoff vorhanden (positiver Nachweis): Man hört ein pfeifendes oder ploppendes Geräusch
Wasserstoff nicht vorhanden (negativer Nachweis): keine Reaktion
2 H₂O (elektrische Energie) → 2H₂ + O₂

Es gibt Stoffe, die mit chemischen Reaktionen (Analysen) nicht weiter in verschiedene Bestandteile zerlegt werden können. Solche Stoffe nennt man Elemente

Stoff
Gemisch		Reinstoff
heterogen	homogen	Elemente	Verbindungen
- Phasen	- Phasen		Nicht- Metalle	Halb- Metalle	Metalle

Wichtige Elemente
Name	chemisches Symbol	Metall / Nichtmetall	Siedepunkt (in °C)
Sauerstoff	O	Nichtmetall	-183
Eisen	Fe	Metall	2750
Aluminium	Al	Metall	2467
Kupfer	Cu	Metall	2567
Kohlenstoff	C	Nichtmetall	4827
Magnesium	Mg	Metall	1107
Chlor	Cl	Nichtmetall	-35
Wasserstoff	H	Nichtmetall	-253
Stickstoff	N	Nichtmetall	-194
Schwefel	S	Nichtmetall	445