Reaktionsgleichungen ausgleichen mit Atomprüfung
Gib eine nicht ausgeglichene Gleichung ein und erhalte die kleinsten ganzzahligen Koeffizienten, bei denen jedes Element auf beiden Seiten übereinstimmt, mit einer Tabelle als Beweis.
Trenne die beiden Seiten mit = oder → und die Stoffe mit +. Bei Symbolen zählt die Groß- und Kleinschreibung: Co ist Cobalt, CO ist Kohlenmonoxid.
Atomprüfung
| Element | Edukte | Produkte | Ausgeglichen |
|---|---|---|---|
| C | 3 | 3 | ✓ |
| H | 8 | 8 | ✓ |
| O | 10 | 10 | ✓ |
Beispiel ausprobieren
So nutzt du den Gleichungs-Ausgleicher
Gib links die Edukte und rechts die Produkte ein, getrennt durch ein Gleichheitszeichen oder einen Pfeil (=, -> und → funktionieren alle). Setze zwischen die Stoffe ein Pluszeichen, wie in Fe + O2 = Fe2O3, und drücke auf Ausgleichen. Bereits eingegebene Koeffizienten und Zustandsangaben wie (aq) oder (g) werden ignoriert.
Für Formeln gelten dieselben Regeln wie beim Rechner für molare Masse: Klammern wie Ca(OH)2 und Hydrate wie CuSO4·5H2O funktionieren, und Großbuchstaben zählen. Das Ergebnis zeigt die ausgeglichene Gleichung und eine Atomprüfung, die jedes Element auf beiden Seiten zählt.
Rechenbeispiel: Eisen rostet zu Eisen(III)-oxid
Beginne mit Fe + O₂ → Fe₂O₃. Sauerstoff ist das schwierige Element: Jedes O₂ bringt 2 Sauerstoffatome mit und jedes Fe₂O₃ enthält 3. Die kleinste Zahl, durch die sich 2 und 3 teilen lassen, ist 6, also schreibst du 3O₂ links und 2Fe₂O₃ rechts.
Die rechte Seite hat nun 2 × 2 = 4 Eisenatome, also setzt du eine 4 vor Fe: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃. Probe: 4 Eisen- und 6 Sauerstoffatome auf jeder Seite. Die Koeffizienten 4, 3 und 2 haben keinen gemeinsamen Teiler, daher ist dies die einfachste Form.
Wie der Gleichungs-Ausgleicher funktioniert
Eine ausgeglichene Gleichung befolgt das Gesetz der Erhaltung der Masse: Eine Reaktion ordnet Atome um, erzeugt oder vernichtet sie aber nie. Für jedes Element stellt der Ausgleicher eine Gleichung auf, die besagt, dass die Atome links den Atomen rechts entsprechen, mit den unbekannten Koeffizienten als Variablen.
Er löst diese Gleichungen exakt mit Brüchen statt mit gerundeten Dezimalzahlen und skaliert die Lösung dann auf die kleinsten ganzen Zahlen. Gibt es keine rein positive Lösung, ist wahrscheinlich eine Formel oder ein Stoff falsch. Gibt es viele Lösungen, mischt die Gleichung zwei voneinander unabhängige Reaktionen.
Tipps zum Ausgleichen von Hand
Gleiche zuerst Elemente aus, die auf jeder Seite nur in einem Stoff vorkommen, und hebe dir Wasserstoff und Sauerstoff, die oft an mehreren Stellen auftauchen, für zuletzt auf. Ein mehratomiges Ion wie SO₄, das unverändert bleibt, lässt sich als eine Einheit ausgleichen.
Ändere nie die kleinen Zahlen in einer Formel, denn das verändert den Stoff selbst: H₂O₂ ist Wasserstoffperoxid, nicht Wasser. Nur die Koeffizienten vor jeder Formel dürfen geändert werden.
FAQ
Was bedeutet es, eine Reaktionsgleichung auszugleichen?
Es bedeutet, Koeffizienten zu wählen, die Zahlen vor jeder Formel, sodass jedes Element auf beiden Seiten gleich viele Atome hat. In 2H₂ + O₂ → 2H₂O sind es auf jeder Seite 4 Wasserstoff- und 2 Sauerstoffatome.
Warum darf ich die Indizes nicht ändern, um eine Gleichung auszugleichen?
Indizes legen den Stoff fest. Wird aus H₂O ein H₂O₂, wird aus Wasser Wasserstoffperoxid, eine andere Verbindung, daher dürfen nur die Koeffizienten geändert werden.
Wie lautet die ausgeglichene Gleichung für die Verbrennung von Methan?
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Ein Methanmolekül reagiert mit zwei Sauerstoffmolekülen zu einem Kohlenstoffdioxid- und zwei Wassermolekülen, mit 1 Kohlenstoff-, 4 Wasserstoff- und 4 Sauerstoffatomen auf jeder Seite.
Kann er Redox- und Ionengleichungen ausgleichen?
Er gleicht jede Gleichung aus, bei der nur die Atome übereinstimmen müssen, darunter viele Redoxreaktionen wie 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂. Ionenladungen oder Elektronen verarbeitet er nicht, schreibe also ganze neutrale Verbindungen statt Ionen.