Chemische Reaktionen am Beispiel einer Verbrennung von Holzkohle
Holzkohle wird beim Grillen eingesetzt um Nahrungsmittel zu erhitzen. Die schwarze und feste Holzkohle besteht hauptsächlich aus dem Stoff Kohlenstoff (Abbildung 1).
Wenn man die Holzkohle anzündet, dann beginnt sie zu brennen (Abbildung 2).
Abbildung 1 Holzkohle und Abbildung 2 brennende Holzkohle; Design von Karolina Bobowski-Thomsen
Für die Verbrennung von Holzkohle wird Sauerstoff benötigt. Sauerstoff ist ein Bestandteil von Luft. Sauerstoff ist ein farbloses, geruchloses und brandförderndes Gas. Jede Verbrennung ist eine Reaktion mit Sauerstoff.
Die Verbrennung von Holzkohle ergibt eine Stoffänderung. Es entsteht ein geruchloses, farbloses und nicht brennbares Gas, das man Kohlenstoffdioxid nennt.
Bei der Verbrennung von Holzkohle reagieren zwei Stoffe miteinander (mit bestimmten Eigenschaften) und es entsteht ein neuer Stoff (mit neuen Eigenschaften).
Aufgabe 1: Ordne die Stoffeigenschaften der Stoffe bei der Verbrennung von Holzkohle zu.
Chemische Reaktionen-Begriffe
Kommt es bei einem Vorgang zu einer Stoffumwandlung, bildet sich also ein neuer oder mehrere neue Stoffe, so nennt man das eine chemische Reaktion.
Die Stoffe, die am Anfang eingesetzt werden, nennt man Edukte. Sie werden auch Ausgangsstoffe genannt, weil sie vor (bevor) der Reaktion vorliegen.
Nach der Reaktion entsteht ein Stoff oder mehrere Stoffe, die andere Eigenschaften haben. Sie nennt man Produkte.
Eine chemische Reaktion ist also eine Stoffumwandlung.
Die Verbrennung ist eine Reaktion, bei der immer Sauerstoff eingesetzt wird. Die Produkte einer Verbrennung werden als Oxide bezeichnet. Die entstandenen Stoffe enthalten Sauerstoff.
Bei physikalischen Vorgängen ändert sich der Stoff nicht. Wenn wir Wasser (flüssig bei Raumtemperatur)erhitzen verdampft das Wasser. Das Wasser ist dann gasförmig. Es hat nur seinen Aggregatzustand geändert. Es ist immer noch der Stoff Wasser. Kühlt man die Umgebung ab dann kondensiert der Wasserdampf und das Wasser verflüssigt sich wieder.
Aufgabe 2: Löse den Lückentext zu den chemischen Begriffen.
Aufgabe 3: Schreibe die fettgedruckten Begriffe in dein Heft und erkläre sie schriftlich.
Wortgleichung der Verbrennung von Holzkohle
In der Chemie vereinfachen wir die Reaktionen. Anstatt den ganzen oberen Text zu schreiben, vereinfachen wir die Verbrennung von Holzkohle in einer Wortgleichung
Aufgabe: Formuliere die Wortgleichung zur Verbrennung von Kohlenstoff.
Wortgleichung– Die Schritt für Schritt – Anleitung
- Finde die Edukte der Reaktion:
Beispiel: Bei der Verbrennung von Kohlenstoff entsteht Kohlenstoffdioxid.
Hier ist das erste Edukt Kohlenstoff. Er wird angezündet.
Beispiel: Bei der Verbrennung von Kohlenstoff entsteht Kohlenstoffdioxid.
Eine Verbrennung benötigt immer Sauerstoff. Wenn wir also lesen, dass etwas brennt, dann ist das zweite Edukt Sauerstoff.
Beispiel: Bei der Verbrennung von Kohlenstoff entsteht Kohlenstoffdioxid.
2. Schreibe die Edukte hintereinander und trenne sie durch ein Pluszeichen „+“.
Edukte
Kohlenstoff + Sauerstoff
Die Edukte reagieren in der Reaktion und bilden das Produkt.
Beispiel: Bei der Verbrennung von Kohlenstoff entsteht Kohlenstoffdioxid.
Die chemischen Wortgleichungen enthalten kein „Gleichheitszeichen“. Die Edukte und Produkte werden durch einen Pfeil getrennt. Der Pfeil wird als „reagiert zu“ ausgesprochen.
3. Füge den Reaktionspfeil dazu und schreibe das Produkt / die Produkte auf.
Bei der Verbrennung von Holzkohle reagieren Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid.
Übung: Wortgleichungen von Verbrennungen
Aufgabe 4: Formuliere die Wortgleichungen für die folgenden Reaktionen in dein Heft.
a) Magnesium wird verbrannt. Formuliere die Reaktionsgleichung.
b) Kupfer wird verbrannt. Formuliere die Reaktionsgleichung.
Tipp: Die Produkte einer Reaktion mit Sauerstoff sind immer Oxide. Beispiel: Die Verbrennung von Eisen mit Sauerstoff ergibt Eisenoxid.
Tipp 2: Das Produkt der Verbrennung setzt sich immer aus dem Edukt (nicht Sauerstoff) und der Bezeichnung -oxid zusammen. Eisenoxid oder Magnesiumoxid.
Zusatz: c) Eisen reagiert mit Sauerstoff und Wasser zu Rost.
Hilfsmittel:
Teste dich und vergleiche deine Lösung!
Das nächste Kapitel beschäftigt sich mit der Energie bei chemischen Reaktionen: