Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 20.09.10

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3.6 Chemische Gleichungen

Ziel: Das Aufschreiben der neuen Zustände der Edukte (Elementmoleküle), der Reaktionen, die zu Molekülen führen und die Bestimmung richtiger Produktnamen.

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Einstieg: CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H2O

Eine Verbrennung ist im chemischen Sinn eine Reaktion zweier Stoffe miteinander, wobei Energie frei wird.

Regeln zum Aufstellen chemischer Gleichungen

  1. Notieren Sie die Edukte in der Form ihres natürlichen Vorkommens bzw. in der vereinbarten Form (Kap. 3.3).

  2. Stellen Sie die Wertigkeiten (Kap. 3.5) der beteiligten Elemente fest und notieren Sie sie mit arabischen Ziffern über den Elementsymbolen.

  3. In der Summenformel des Produktes wird jenes Element zuerst geschrieben, das die geringste EN (Kap. 3.1) besitzt.

  4. Die Wertigkeiten erscheinen beim jeweils anderen Element (über Kreuz) als Index (Kreuzungsregel). Besonderheiten:
    - das Verhältnis der Indices muss immer das kleinstmögliche sein; nötigenfalls "kürzen".
    - Index=1 wird nicht notiert.

  5. Gleichen Sie die Atom- bzw. Molekülzahlen auf Seiten der Edukte und Produkte durch Probieren aus.  An Indices darf jetzt nichts mehr geändert werden!!!

Wiederholung: bei manchen Elementmolekülen wird vereinfacht. Metalle werden als einzelne Atome behandelt. Edelgase kommen in Gleichungen auf diesem Niveau naturgemäß nicht vor.

1. Übung: Reaktion von Wasserstoff mit Brom (Verbrennung von Brom in Wasserstoff)

bullet1. Edukte:            H2 + Br2 ----> ?
bullet2. Wertigkeiten:   1       1
bullet3. Produkt:                          ---->  HBr    (Kreuzregel)
bullet4. Ausgleich:   H2 + Br2     ----> 2 HBr
bulletWarum nicht H2Br2?

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3.7 Benennung binärer Verbindungen

Binäre Verbindungen bestehen nur aus zwei Atomsorten.

Regeln:

  1. Erst wird der weniger elektronegative Bindungspartner mit seiner Wertigkeit genannt. Geschrieben wird die Wertigkeit mit römischen Zahlen in Klammern.
    Beispiel: CO2. EN(C) = 2.5, EN(O) = 3.5, EN(C) < EN(O), also: Kohlenstoff(IV)-...

  2. Danach nennt man den elektronegativeren Bindungspartner und fügt an seinen Atomnamen die Endung -id an.
    Beispiel: Kohlenstoff(IV)-oxid (nicht -sauerstoffid; siehe Beispiele unten).

  3. Besonderheiten:
    - Bei Elementen, die immer die gleiche Wertigkeit besitzen, wird sie nicht eigens genannt; das gilt für Wasserstoff und alle Hauptgruppenmetalle.
    -  Als Elementnamen werden z.T. lateinische, z.T. verkürzte deutsche Namen  verwendet (siehe Beispiele).
    - Für manche binären Verbindungen sind alte oder Trivialnamen  (bei den Bsp. unterstrichen) weit gebräuchlicher als der (neue) wissenschaftliche Namen.

 

Stoffklasse

Formel

Namen
Halogenide HF Wasserstofffluorid
CCl4 Kohlenstoff(IV)-chlorid, Tetrachlorkohlenstoff
NaCl Natriumchlorid, Kochsalz
Oxide H2O Wasserstoffoxid, Wasser
CO2 Kohlenstoff(IV)-oxid, Kohlendioxid
P2O3 Phosphor(III)-oxid
MgO Magnesiumoxid
Sulfide H2 Wasserstoffsulfid, Schwefelwasserstoff
As2S3 Arsen(III)-sulfid
Nitride    NH3 Wasserstoffnitrid, Ammoniak
AlN Aluminiumnitrid
Phosphide PH3 Wasserstoffphosphid, Phosphan
Li3P  Lithiumphosphid
Carbide CH4 Wasserstoffcarbid, Methan
Li4C Lithiumcarbid
Hydride LiH Lithiumhydrid
BH3 Borhydrid, Boran

Übungen:
Benennen Sie: NH3, SiC, BCl3, Li3B, BN, OF2, CaSe, Pb3As4, GaAs, BiBr3, NaCl
Schreiben Sie die Formel auf für: Phosphor(V)-oxid, Schwefel(VI)-carbid, Sauerstoffoxid, Calciumbromid, Magnesiumarsenid, Blei(IV)-sulfid, Wasserstoffiodid, Wasseroxid.

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    E-Mail an: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de