5 eigenschaften von chemischen reaktionen

Stoffumwandlungen beobachten wir ständig, dabei ist manchmal auf den ersten Blick nicht ersichtlich, ob es sich um einen physikalischen oder chemischen Vorgang handelt. Beispiele hierfür sind das Schmelzen von Eis, das Verbrennen von Kohle oder das Rosten von Eisen. Die chemische Reaktion wird später im Chemieunterricht eine zentrale Rolle einnehmen. Eine chemische Reaktion ist dabei ein Vorgang, bei dem Stoffe sich miteinander verbinden oder in andere umgewandelt werden, wobei Energie freigesetzt oder aufgenommen wird. Wenn wir eine chemische Reaktion beschreiben wollen, müssen wir diese auch als solcher erkennen können. Das wichtigste Kennzeichen einer chemischen Reaktion ist, dass Stoffumwandlungen stattgefunden haben. Bei einer chemischen Reaktion entstehen immer neue Stoffe mit neuen Stoffeigenschaften Hinweis: Farbe ist keine ausreichende Stoffeigenschaft, so haben dünne Stoffe unter Umständen eine andere Farbe. Nicht in jedem Fall ist es einfach, die neuen Stoffe bzw. Stoffeigenschaften zu erkennen. Dennoch ist dieser Schritt der erste Schritt, um zu klären, ob es sich bei der betrachteten Reaktion um einen chemische oder physikalischen Vorgang handelt.

Eigenschaft 1: Reaktionsgeschwindigkeit

Im Gegensatz zu einer Mischung von Sand Siliciumdioxid mit Wasser, erfolgt bei der Mischung von verdünnter Schwefelsäure mit verdünntem Kalkwasser Calciumhydroxid eine Stoffumwandlung. Auch bei der Zersetzung von Wasser im hofmannschen Wasserzersetzungsapparat siehe Bild 2 entstehen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften. Aus flüssigem Wasser werden zwei unterschiedliche Gase gebildet. Das eine Gas ist farblos, geruchlos, brennbar und beeinflusst einen glimmenden Holzspan nicht. Dieses Gas ist Wasserstoff. Das andere ist auch farblos und geruchlos, aber nicht brennbar und lässt einen glimmenden Holzspan hell aufflammen. Dieses Gas ist Sauerstoff. Zur Beschreibung der Stoffumwandlung formuliert der Chemiker Reaktionsgleichungen. Die einfachste Varianteist die Wortgleichung. Die Wortgleichung für die elektrolytische Zersetzung von Wasser lautet:. Sie stehen in jeder Reaktionsgleichung vor dem Pfeil. Der Pfeil gibt die Richtung der chemischen Reaktion an. Stoffe, die nach einer chemischen Reaktion vorliegen, bezeichnet man als Reaktionsprodukte.

Eigenschaft 2: Energieumsatz

Mit einem my. Dabei wird Energie umgewandelt endotherme Reaktion oder freigesetzt exotherme Reaktion , man spricht von der Reaktionsenthalpie. Die Reaktion unterliegt dabei den Gesetzen der Energieerhaltung und der Entropie. Der Vorgang endet, wenn ein Chemisches Gleichgewicht erreicht ist oder die Reaktanten komplett umgewandelt worden sind. Der Ablauf chemischer Reaktionen wird als Reaktionsschema oder Reaktionsgleichung dargestellt:. Bei der chemischen Reaktion werden chemische Bindungen gelöst und neue geknüpft. Die spezifischen Eigenschaften der Ausgangsstoffe verschwinden dabei. Die neuentstandenen Stoffe verfügen über andere spezifische Eigenschaften, wie z. Farbe, Geruch, Viskosität , Dichte , Festpunkt , Siedepunkt , optische Aktivität usw. Bei einer chemischen Reaktion entsteht mindestens ein neuer Stoff Produkt - bei physikalischen Vorgängen ändern sich nicht die stoffspezifischen sondern nur physikalische Eigenschaften wie Wärmeinhalt, Aggregatzustand und Ausdehnung. Alle chemischen Reaktionen sind jedoch auch von physikalischen Veränderungen der Stoffe begleitet.

Eigenschaft 3: Stoffumwandlung

Sowohl Elementarreaktionen als auch Reaktionsmechanismen kann man in verschiedene Gruppen aufteilen. Zu den Elementarreaktionen zählen etwa der Zerfall von einem Molekül in zwei oder der umgekehrte Fall, die Synthese von zwei Atomen oder Molekülen zu einem. Reaktionsmechanismen werden häufig nach der erfolgten Änderung in den beteiligten Stoffen eingeteilt. Erfolgt etwa eine Änderung der Oxidationszahlen , spricht man von Oxidation und Reduktion ; entsteht ein festes Produkt aus gelösten Stoffen, von einer Fällung. Bei negativen Werten liegt das Reaktionsgleichgewicht auf Seite der Produkte. Es gibt jedoch auch viele Reaktionen, die zwar in diesem Sinne thermodynamisch möglich sind, aber kinetisch nur sehr langsam ablaufen, im Extremfall so langsam, dass sie praktisch nicht beobachtet werden können. Verantwortlich hierfür ist eine zu hohe Aktivierungsenergie , die aufgebracht werden muss, damit die weitere Reaktion möglich wird. Bei vielen Reaktionen ist dies auch mittels Katalyse möglich, bei der nicht die direkte Reaktion, sondern eine andere, bei der ein dritter, aus der Reaktion unverändert hervorgehender Stoff beteiligt ist, stattfindet.