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Team Digital
Aufstellen einer Reaktionsgleichung
lernst du in der Sekundarstufe 1. Klasse - 2. Klasse - 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Aufstellen einer Reaktionsgleichung

Aufstellen einer Reaktionsgleichungen – Chemie

Jede Wissenschaft hat ihre eigene Sprache. Und du weißt sicher, dass zur Sprache der Chemie die Formelschreibweise mit ihren chemischen Symbolen (Elementsymbole) gehört. Sie gilt international und alle Menschen, die mit Chemie zu tun haben, können sie verstehen. So steht beispielsweise das Symbol $\ce{Na}$ für das Element Natrium und $\ce{CO}$ für die chemische Verbindung Kohlenmonoxid, die aus den Elementen Kohlenstoff $\ce{C}$ und Sauerstoff $\ce{O}$ besteht. Wenn man in der Chemie nun beschreiben möchte, wie bestimmte Stoffe miteinander zu neuen Stoffen reagieren, dann stellt man Reaktionsgleichungen auf. Man erkennt sie sofort am Symbol des Reaktionspfeils.

Schritte zum Aufstellen einer Reaktionsgleichung

Zunächst wird ausführlich und schrittweise das Aufstellen der Reaktionsgleichung am Beispiel der Verbrennung von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid gezeigt. Danach folgen drei weitere Beispiele an anderen Reaktionen.

1. Schritt: Aufstellen der Wortgleichung

Für die Reaktion der Ausgangsstoffe Kohlenstoff und Sauerstoff zum Produkt Kohlenmonoxid beantworten wir die Fragen Was reagiert? und Was entsteht? mit dem Aufstellen einer Wortgleichung:

$\ce{Kohlenstoff + Sauerstoff \longrightarrow Kohlenstoffmonoxid}$

Der Reaktionspfeil $\longrightarrow$ zeigt dabei die Richtung der Reaktion an.

2. Schritt: Aufstellen der Formelgleichung

Aus der Wortgleichung bilden wir durch Einsetzen der Symbole und Formeln die Formelgleichung. Die Symbole und Formeln sind $\ce{C}$ für Kohlenstoff, $\ce{O_2}$ für Sauerstoff und $\ce{CO}$ für Kohlenmonoxid. Dafür muss man wissen, dass Sauerstoff ein Molekül ist und aus zwei verbundenen Sauerstoffatomen besteht, deswegen ist seine Formel $\ce{O_2}$. Nach Einsetzen erhält man zunächst diese Formelgleichung:

$\ce{C + O_2 \longrightarrow CO}$

3. Schritt: Atome zählen

Zählen wir nun die Kohlenstoffatome und die Sauerstoffatome links und rechts des Reaktionspfeils: Links und rechts steht jeweils ein $\ce{C}$, das ist die gleiche Anzahl an Kohlenstoffatomen. Aber: Links stehen wegen $\ce{O_2}$ zwei $\ce{O}$-Atome und rechts mit $\ce{CO}$ nur ein $\ce{O}$-Atom, die Anzahl an Sauerstoffatomen ist rechts und links ungleich.

Auf der linken und rechten Seite einer Reaktionsgleichung muss von jedem Element immer die gleiche Anzahl an Atomen vorliegen.

4. Schritt: Ausgleichen der Reaktionsgleichung

Beim Zählen der Atome haben wir festgestellt, dass die Anzahl der Sauerstoffatome links und rechts des Reaktionspfeils ungleich ist. Wir gleichen aus: Dazu multiplizieren wir $\ce{CO}$ mit dem Faktor $2$. Die Sauerstoffatome sind jetzt ausgeglichen:

$\ce{C + O_2 \longrightarrow 2 ~CO}$

Nun stellen wir fest: Es steht zwar links und rechts die gleiche Anzahl an Sauerstoffatomen, nämlich jeweils zwei $\ce{O}$, aber links steht ein $\ce{C}$-Atom und rechts mit $\ce{2 ~CO}$ zwei $\ce{C}$-Atome. Jetzt ist die Anzahl der Kohlenstoffatome ungleich. Wir müssen wieder ausgleichen: Dazu multiplizieren wir $\ce{C}$ mit dem Faktor $2$. Die Kohlenstoffatome wurden ausgeglichen:

$\ce{2 ~C + O_2 \longrightarrow 2 ~CO}$

5. Schritt: Kontrolle der Reaktionsgleichung

Zur Kontrolle zählen wir die Atome noch einmal auf beiden Seiten:

$\ce{2 ~C + O_2 \longrightarrow 2 ~CO}$

links: $\ce{2 ~C}$ und rechts: $\ce{2 ~C}$
links: $\ce{2 ~O}$ und rechts: $\ce{2 ~O}$

Auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung befinden sich jeweils zwei Kohlenstoffatome und zwei Sauerstoffatome. Wir haben die Formelgleichung ausgeglichen. Damit ist die Reaktionsgleichung korrekt.

Weitere Beispiele zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen

In der folgenden Tabelle wird das Aufstellen einer Reaktionsgleichung an drei unterschiedlichen Beispielen einfach erklärt.

Beispiel Reaktionsgleichung aufstellen
Entstehung
Kohlendioxid
$\ce{Kohlenstoff + Sauerstoff \longrightarrow Kohlenstoffdioxid}$

$\ce{C + O_2 \longrightarrow CO_2}$

Links und rechts stehen jeweils ein $\ce{C}$ und jeweils zwei $\ce{O}$. Die Formelgleichung ist also schon ausgeglichen.
Entstehung
Schwefeltrioxid
$\ce{Schwefel + Sauerstoff \longrightarrow Schwefeltrioxid}$

$\ce{S + O_2 \longrightarrow SO_3}$

Links und rechts steht jeweils ein $\ce{S}$, aber links stehen zwei $\ce{O}$ und rechts drei $\ce{O}$. Wir müssen die Sauerstoffatome ausgleichen! Dafür nutzen wir das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von $2$ und $3$ und das ist $6$, denn $2 \cdot 3 = 6$ und $3 \cdot 2 = 6$. Das bedeutet, dass wir links $\ce{O_2}$ mal $3$ nehmen und rechts $\ce{SO_3}$ mal $2$. Wir erreichen damit, dass sowohl rechts als auch links je sechs Atome Sauerstoff stehen.

$\ce{S + 3 ~O_2 \longrightarrow 2 ~SO_3}$

Bei der Kontrolle stellt man fest, dass nun die Zahl für $\ce{S}$ ungleich ist: links ein $\ce{S}$ und rechts zwei $\ce{S}$. Die Schwefelatome müssen noch ausgeglichen werden. Dafür muss $\ce{S}$ links mit Faktor $2$ multipliziert werden. Das Ergebnis ist die fertige Reaktionsgleichung:

$\ce{2 ~S + 3 ~O_2 \longrightarrow 2 ~SO_3}$

Wir haben ausgeglichen. Auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung befinden sich jeweils sechs Sauerstoffatome und zwei Schwefelatome.
Entstehung
Phosphorpentoxid
$\ce{Phosphor + Sauerstoff \longrightarrow Phosphorpentoxid}$

$\ce{P + O_2 \longrightarrow P_2O_5}$

Links stehen zwei $\ce{O}$ und rechts fünf $\ce{O}$. Wir gleichen zunächst die Sauerstoffatome mit Hilfe des kleinsten gemeinsamen Vielfachen (kgV) von $2$ und $5$ aus. Das ist $10$. Das bedeutet, dass wir links $\ce{O_2}$ mal $5$ nehmen und rechts $\ce{P_2O_5}$ mal $2$.

$\ce{P + 5 ~O_2 \longrightarrow 2 ~P_2O_5}$

Links steht ein $\ce{P}$ und rechts stehen vier $\ce{P}$. Wir gleichen aus, indem wir $\ce{P}$ auf der linken Seite mit dem Faktor $4$ multiplizieren.

$\ce{4 ~P + 5 ~O_2 \longrightarrow 2 ~P_2O_5}$

Auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung befinden sich nun jeweils zehn Sauerstoffatome und vier Phosphoratome.

Ein weiteres ausführliches Beispiel für das Erstellen und Ausgleichen einer etwas komplizierteren Reaktionsgleichung findest du hier: Reaktionsgleichung der Fotosynthese.

Reaktionsgleichungen aufstellen – Zusammenfassung

Das Prinzip zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen für chemische Reaktionen ist immer gleich. Man muss sich nur merken, dass auf der linken und rechten Seite einer Reaktionsgleichung von jedem Element immer die gleiche Anzahl an Atomen vorliegen muss. Dazu gleicht man Element für Element aus.

Reaktionsgleichung aufstellen

Du findest hier auch Übungen zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen und Arbeitsblätter mit Lösungen.

Häufige Fragen zum Thema Reaktionsgleichung aufstellen

Was ist eine Reaktionsgleichung (Beispiel)?
Welche Schritte sind zum Aufstellen einer Reaktionsgleichung nötig?
Was ist beim Aufstellen einer Reaktionsgleichung zu beachten?
Wie wird eine Reaktionsgleichung aufgestellt?
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Vorschaubild einer Übung
3 Kommentare
3 Kommentare
  1. Vielen Dank, super gut erklärt. Ich hatte vorher ewig nach so einem guten Video gesucht, nochmal danke.

    Von Alan, vor 4 Monaten
  2. Jetzt ist es in der Birne

    Von Basti , vor 6 Monaten
  3. Endlich verstanden!😀

    Von Linus, vor 7 Monaten

Aufstellen einer Reaktionsgleichung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Aufstellen einer Reaktionsgleichung kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme die Anzahl der Atome in den Summenformeln der Stoffe.

    Tipps

    Die tiefgestellte Zwei bei den Summenformeln bedeutet, dass zwei Atome dieses Elements in der Verbindung vorhanden sind.

    In dieser Aufgabe werden die Sauerstoffatome mit blauen und die Kohlenstoffatome mit pinken Kreisen dargestellt.

    Lösung

    Aus dem Namen einer chemischen Verbindung kann man eine Menge herauslesen. Nehmen wir das Beispiel Kohlenstoffdioxid:

    • Der vordere Teil des Wortes bezieht sich auf das Element „Kohlenstoff“.
    • Die Endung „-oxid“ kommt von „Oxygenium“. Das bezeichnet „Sauerstoff“.
    • Der Präfix „di-“ vor dem „-oxid“ bedeutet, dass zwei Sauerstoffatome vorhanden sind.

    Die Summenformel gibt übersichtlich die Art und Anzahl der Atome in einer chemischen Verbindung an:
    • Kohlenstoffdioxid ($\ce{CO2}$) enthält ein Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatome.
    • Kohlenstoffmonoxid ($\ce{CO}$) setzt sich aus einem Kohlenstoffatom und einem Sauerstoffatom zusammen.
    • Sauerstoff ($\ce{O2}$) kommt in der Natur zweiatomig vor und besteht also aus zwei Sauerstoffatomen.

  • Benenne die Summenformeln der Stoffe.

    Tipps

    Die griechische Vorsilbe „mono-“ bedeutet „eins“.

    Die griechische Vorsilbe „di-“ bedeutet „zwei“.

    Lösung

    Die Summenformel gibt übersichtlich die Art und Anzahl der Atome in einer chemischen Verbindung an. Um dieses Zahlenverhältnis darzustellen, nutzen wir griechische Vorsilben, auch „Zahlenpräfixe“ genannt. „Mono-“ wird bei Verbindungen oft weggelassen.

    • Stickstoffmonoxid: $\ce{NO}$ (das zweite o von „mono-“ wird hier weggelassen)
    • Kohlenstoffdioxid: $\ce{CO2}$
    • Phosphortrichlorid: $\ce{PCl3}$
    • Siliciumtetrachlorid: $\ce{SiCl4}$
    • Stickstoffdioxid: $\ce{NO2}$
    • Kohlenstoffmonoxid: $\ce{CO}$ (das zweite o von „mono-“ wird hier weggelassen)

  • Zeige auf, nach welchem Vorgehen eine chemische Reaktionsgleichung aufgestellt wird.

    Tipps

    Überlege dir, was du für die einzelnen Schritte brauchst. Um zum Beispiel ausgleichen zu können, muss dir die Anzahl der Atome bekannt sein.

    Erst am Ende kontrollierst du deine chemische Reaktion.

    Lösung

    Jede chemische Reaktion kann durch eine Reaktionsgleichung dargestellt werden. Diese soll in Kurzform übersichtlich zeigen, welche Substanzen (= Edukte oder Ausgangsstoffe) zu welchen Stoffen reagieren (= Produkte). Dabei gehen wir nach diesem Schema vor:

    • Wortgleichung aufstellen: Die Namen der Edukte stehen links vom Reaktionspfeil, das oder die Produkte auf der rechten Seite.
    • Formelgleichung aufstellen: Im zweiten Schritt schreiben wir die Summenformeln der Stoffe auf.
    • Atome zählen: Da links und rechts des Reaktionspfeils die gleiche Anzahl an Atomen vorhanden sein muss, zählen wir nun, ob das der Fall ist. Wenn nicht, folgt der nächste Schritt.
    • Ausgleichen: Mithilfe von Vorfaktoren (Zahlen vor den Summenformeln) gleichen wir die Reaktionsgleichung aus, ohne die chemischen Formeln der Stoffe zu verändern.
    • Kontrollieren: Am Ende ist es immer ratsam, die Gleichung zu überprüfen. Dabei zählen wir alle beteiligten Atome auf der linken und auf der rechten Seite. Dabei müssen von jedem Element links genauso viele Atome wie rechts vorhanden sein.

  • Beschreibe das Vorgehen beim Aufstellen einer chemischen Reaktionsgleichung an einem Beispiel.

    Tipps

    Edukte sind die Stoffe, die an einer chemischen Reaktion teilnehmen. Sie werden auch häufig Ausgangsstoffe genannt.

    Edelgase gehen keine Verbindungen ein. Daher kommen sie einatomig vor.

    Lösung

    Der erste Schritt zur Reaktionsgleichung ist das Aufstellen der Wortgleichung.
    Die Richtung des Reaktionspfeils zeigt an, dass es sich bei den beiden Elementen Kohlenstoff und Sauerstoff um die Edukte handelt und bei der Verbindung Kohlenstoffmonoxid um das Produkt.

    Im zweiten Schritt wird die Formelgleichung aufgestellt.
    Kohlenstoff ist ein elementarer Feststoff. Demnach ist die chemische Formel einfach sein Elementsymbol, nämlich $\ce{C}.$
    Sauerstoff ist auch ein Element, allerdings unter normalen Bedingungen ein Gas. Da nichtmetallische Gase, zumindest wenn es keine Edelgase sind, immer zweiatomige Moleküle bilden, muss es $\ce{O2}$ heißen.

    Im dritten Schritt muss überprüft werden, ob die Anzahl der beteiligten Atome links und rechts übereinstimmt. Links zählen wir zwei $\ce{O}$-Atome, aber rechts befindet sich nur eins. Das darf nicht so bleiben, denn schließlich kann das zweite $\ce{O}$-Atom bei der Reaktion nicht einfach verschwunden sein.

    Also muss die Reaktionsgleichung noch ausgeglichen werden, ohne dabei die chemischen Formeln der Stoffe zu verändern. Das gelingt mithilfe von Vorfaktoren. Würden bei der Reaktion zwei $\ce{CO}$-Moleküle entstehen, wäre das Problem mit den $\ce{O}$-Atomen gelöst, denn links und rechts sind dann jeweils zwei. Damit nun links und rechts auch gleich viele $\ce{C}$-Atome vorhanden sind, müssen es links zwei $\ce{C}$-Atome sein.

  • Gib an, was die griechischen Präfixe in den Verbindungen bedeuten.

    Tipps

    Weißt du, wie viele Ecken eine Triangel hat?

    Kohlenstoffdioxid besteht aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen.

    Die Vorsilbe „mono-“ wird in Verbindungen meist weggelassen.

    Lösung

    Um ein Zahlenverhältnis in einer chemischen Verbindung darzustellen, nutzen wir griechische Vorsilben, auch „Zahlenpräfixe“ genannt. „Mono-“ wird bei Verbindungen oft weggelassen.

    • „Mono-“ bedeutet „eins“. Ein Beispiel dafür ist Stickstoffmonoxid (das zweite o von „mono-“ wird hier weggelassen).
    • „Di-“ zeigt an, dass in einer Verbindung „zwei“ Atome dieses Elements vorhanden sind, zum Beispiel bei Kohlenstoffdioxid.
    • „Tri-“ repräsentiert die „drei“. In der Verbindung Phosphortrichlorid sind drei Chloratome enthalten.
    • „Tetra-“ steht für „vier“. In der Verbindung Siliciumtetrachlorid sind vier Chloratome an Silicium gebunden.
  • Vervollständige die chemischen Reaktiongsgleichungen.

    Tipps

    Wenn du den Vorfaktor mit der tiefgestellten Zahl multiplizierst, dann erhältst du die Anzahl der Atome.

    Beispiel:

    $3\,\ce{O2}$ $\to$ $3 \cdot 2 = 6$ $\Rightarrow$ Hier sind sechs Sauerstoffatome vorhanden.

    Lösung

    Reaktionsgleichungen sind Gleichungen. Wie du sicherlich weißt, muss der Wert auf beiden Seiten des Gleichheitszeichens gleich sein. Denn nur dann handelt es sich um eine Gleichung.
    Dasselbe gilt für chemische Gleichungen: Rechts und links des Reaktionspfeils muss die gleiche Anzahl von Atomen eines Elements vorhanden sein. Mithilfe von Vorfaktoren können wir chemische Reaktionsgleichungen ausgleichen, ohne die chemischen Formeln zu verändern.

    1. Beispiel:
    Kupfer $+$ Sauerstoff $\longrightarrow$ Kupferoxid
    $\ce{2Cu + O2 -> 2CuO}$

    2. Beispiel:
    Stickstoff $+$ Wasserstoff $\longrightarrow$ Ammoniak
    $\ce{N2 + 3H2 -> 2NH3}$

    3. Beispiel:
    Blei $+$ Chlor $\longrightarrow$ Blei(IV)-chlorid
    $\ce{Pb + 2Cl2 -> PbCl4}$

    4. Beispiel:
    Eisen $+$ Sauerstoff $\longrightarrow$ Eisenoxid
    $\ce{4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3}$