Chemie · Klasse 8–9 · aktualisiert
Chemische Reaktion: Merkmale einfach erklärt
Erkenne chemische Reaktionen an neuen Stoffen und unterscheide Hinweise von Beweisen.
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Kurz gesagt
Bei einer chemischen Reaktion entstehen aus Edukten neue Stoffe, die Produkte, mit anderen Eigenschaften. Atome werden dabei neu angeordnet. Farbe, Gas oder Wärme können Hinweise sein; entscheidend ist der Nachweis einer Stoffumwandlung.
Bei einer chemischen Reaktion entstehen aus Ausgangsstoffen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften. Farbe, Geruch, Gasbildung oder eine Temperaturänderung können darauf hinweisen. Entscheidend ist jedoch die nachgewiesene Stoffumwandlung. Du lernst, chemische Reaktionen von physikalischen Vorgängen zu unterscheiden, Edukte und Produkte zu benennen und Stoff-, Massen- und Energieumsatz zu erklären.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Aus Edukten entstehen Produkte mit anderen Stoffeigenschaften. Eine neue Farbe oder ein Geruch, Gasblasen, ein Feststoff, Wärme, Licht oder eine veränderte elektrische Leitfähigkeit können Hinweise sein. Kein einzelnes Zeichen beweist die Reaktion: Beim Sieden entstehen ebenfalls Blasen. Vergleiche die Stoffeigenschaften vorher und nachher; nutze Messungen oder Stoffnachweise, wenn nötig.
Definition
Chemische Reaktion
Ein oder mehrere Ausgangsstoffe werden zu neuen Stoffen mit anderen Eigenschaften. Ausgangsstoffe heißen Edukte, entstandene Stoffe Produkte.
Beispiel: Eisensulfid entsteht
- 1Eisen und Schwefel sind die Edukte; Eisensulfid ist das neue Produkt.
- 2Wortgleichung: Eisen + Schwefel → Eisensulfid.
- 3Eisensulfid hat andere Eigenschaften als die Ausgangsstoffe. Das belegt die Stoffumwandlung.
Teste dich
Bei einer physikalischen Veränderung bleibt die Stoffart erhalten; Zustand, Form oder Verteilung ändern sich. Eis schmilzt zu Wasser. Beim bloßen Mischen von Sand und Wasser bleiben beide Stoffe erhalten; ein Filter trennt sie wieder. Beim Lösen von Salz in Wasser verteilt sich das Salz und kann durch Verdampfen des Wassers zurückgewonnen werden. Umkehrbarkeit allein entscheidet nicht: Manche chemischen Reaktionen haben eine Rückreaktion. Eine Reaktion lässt sich jedoch nicht durch bloßes Sortieren, Filtern oder eine Zustandsänderung rückgängig machen.
| Vorgang | Stoffart | Einordnung |
|---|---|---|
| Eis schmilzt | Wasser bleibt Wasser | physikalisch |
| Salz löst sich in Wasser | Salz und Wasser bleiben erhalten | physikalisch |
| Sand und Wasser werden gemischt | Beide Stoffe bleiben erhalten | physikalisch |
| Eisen reagiert mit Sauerstoff | Eisenoxid entsteht | chemisch |
| Ein Streichholz brennt | Neue Stoffe entstehen | chemisch |
Merke: Prüfe die Stoffart. Ein sichtbarer Effekt oder die Umkehrbarkeit allein genügen nicht.
Teste dich
Auf der Teilchenebene werden vorhandene Atome neu angeordnet; Bindungen werden gelöst, geknüpft oder umgeordnet. Eine Wortgleichung nennt Stoffnamen, eine Formelgleichung Stoffformeln. Zu Eisen + Schwefel → Eisensulfid gehört die Formelgleichung \ce{Fe + S -> FeS}: Links und rechts stehen je ein Fe- und ein S-Atom. Die Atome werden nur neu angeordnet. Beim Ausgleichen muss jede Atomsorte beidseits gleich oft stehen; dazu änderst du nur die Zahlen vor den Formeln (Koeffizienten), nie die tiefgestellten Zahlen in den Formeln (Indizes).
In einem geschlossenen System bleibt die Gesamtmasse gleich, weil keine Atome verschwinden. In einem offenen Gefäß kann Gas entweichen oder Luftsauerstoff hinzukommen; die Waage erfasst dann nicht alle Stoffe.
Eine exotherme Reaktion gibt Energie ab, eine endotherme nimmt Energie auf. Auch eine exotherme Reaktion kann zunächst Aktivierungsenergie brauchen: Das ist die Energie zum Starten der Reaktion. Ein Katalysator ermöglicht einen Weg mit geringerer Aktivierungsenergie und beschleunigt die Reaktion. Er wird insgesamt nicht verbraucht: Am Ende liegt er wieder unverändert vor. Er ändert nicht, wie viel Energie die Reaktion insgesamt abgibt oder aufnimmt.
Definition
Katalysator
Ein Katalysator senkt die Aktivierungsenergie für einen Reaktionsweg und wird insgesamt nicht verbraucht: Am Ende liegt er wieder unverändert vor.
Beispiel: Masse vollständig zählen
- 1In einem geschlossenen System reagieren 7 g Eisen vollständig mit 4 g Schwefel zu Eisensulfid; es entsteht nur dieses Produkt.
- 27\,\mathrm g+4\,\mathrm g=11\,\mathrm g.
- 3Die Produktmasse ist 11 g. Bei offenem Verbrennen von Eisen kommt dagegen Sauerstoff aus der Luft hinzu.
Merke: Atome werden weder erzeugt noch vernichtet. Eine Waage im offenen System erfasst möglicherweise nicht alle Edukte oder Produkte.
Teste dich
Erfasse zuerst die Stoffe und Eigenschaften vor dem Vorgang. Prüfe danach, welche Stoffe mit welchen Eigenschaften vorliegen. Entscheide, ob neue Stoffarten belegt sind oder nur Zustand, Form oder Verteilung verändert wurden. Wenn eine chemische Reaktion belegt ist, schreibe eine Wortgleichung mit Edukten links und Produkten rechts. Deute Energieaufnahme oder Energieabgabe und beachte, ob das System offen oder geschlossen ist. Frage zuletzt, ob ein physikalischer Gegenprozess reicht oder eine chemische Rückreaktion nötig wäre.
Beispiel: Metall reagiert mit Gas
- 1Ein graues Metall reagiert mit einem Gas; danach hat der Feststoff eine andere Farbe und messbar andere Eigenschaften.
- 2Metall und Gas sind Edukte; der neue Feststoff ist Produkt. Die veränderten Eigenschaften sprechen für eine Reaktion.
- 3Der Feststoff wiegt mehr als das anfangs allein gewogene Metall: Das Gas wurde anfangs nicht mitgewogen.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Chemische Reaktion
Stoffumwandlung
neue Stoffe mit anderen Eigenschaften
Hinweise
Farbe, Gas, Wärme oder Leitfähigkeit prüfen
Teilchenebene
Atome werden neu angeordnet
Massenerhaltung
alle Stoffe im geschlossenen System zählen
Energie
exotherm gibt ab, endotherm nimmt auf
Abgrenzung
bei bloß physikalischem Mischen bleiben Stoffarten
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Vorgang beurteilen
- 1Gedachtes Beispiel: Kupfer und Sauerstoff befinden sich in einem geschlossenen Behälter; wir beurteilen den Vorgang und die Stoffbilanz.
- 2Beobachtung: Das rotbraune Kupfer wird zu einem schwarzen Stoff mit anderen Eigenschaften. Folgerung: Ein neuer Stoff, Kupferoxid, ist entstanden.
- 3Kupfer und Sauerstoff sind Edukte; schwarzes Kupferoxid ist das Produkt. Wortgleichung: Kupfer + Sauerstoff → Kupferoxid.
- 4Im geschlossenen Behälter bleibt die Gesamtmasse erhalten; auch der Sauerstoff zählt mit.
Fehler finden
Formänderung oder neuer Stoff? In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Eine Formänderung beweist keine Stoffumwandlung: Das Wachs hat nur Zustand und Form geändert; es ist weiter Wachs.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Bei einer Reaktion entstehen . Die Atome werden . Im geschlossenen System bleibt die erhalten.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback