Stoffe und chemische Reaktionen

ch-8 / Lp
Stoffe und chemische Reaktionen
Die chemische Reaktion beschreibt den Vorgang, bei dem ein
oder mehrere Stoffe mit bestimmten Eigenschaften in neue
Stoffe mit neuen Eigenschaften umgewandelt werden. Bisher
haben wir zwei Reaktionstypen kennen gelernt:
Metalle oder Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff zu den
jeweiligen Oxiden. Diese Reaktionen nennen wir Oxidation.
Oxide werden in ihre Ausgangsstoffe, nämlich Sauerstoff und
ein Metall oder Nichtmetall zerlegt. Dieser Reaktionstyp heißt
Reduktion.
1. Aufgabe: Stelle für jeden der beiden Typen eine
Wortgleichung auf:
Bei den Oxidationen, die wir gesehen haben, wurden
unterschiedliche Mengen an Wärme frei, was wir daran
feststellen konnten, dass sie nach dem Einsetzen selbständig
ohne Wärmezufuhr abliefen. Diese Reaktion ist je nach Stoff
unterschiedlich heftig.
2. Aufgabe: Stelle eine Reihenfolge der Heftigkeit der
Oxidation der Metalle Eisen, Magnesium und Kupfer auf:
Reaktionen, bei denen Wärme frei wird, die wie bei den
Oxidationen, nennt der Chemiker exotherme Reaktionen.
Bei den Reduktionen, z.B. der Zerlegung von Quecksilberoxid,
wird Wärme verbraucht. Das erkennen wir daran, dass die
Bildung von Sauerstoffgas und Quecksilber sofort aufhört, wenn
wir den Brenner wegziehen. Der Reaktion muss also ständig
Wärme zugeführt werden; es ist eine endotherme Reaktion.
Diese Eigenschaft wird hinter einer Reaktionsgleichung mit dem
Zusatz „/exotherm“ bzw. „/endotherm“ vermerkt.
3. Aufgabe: Setze den jeweils richtigen Zusatz hinter die
beiden Wortgleichungen in Aufgabe 1.!
Chemische Reaktionen sind stets von einem Energieumsatz
begleitet. Diese Energie, die frei oder verbraucht wird heißt
„Reaktionswärme“. Aber da gibt es noch eine andere „Wärme“:
Die Metalle und Nichtmetalle, die wir oxidiert haben, brennen
ja nicht von alleine, sondern mussten immer erst „angezündet“
werden, bevor die Reaktion einsetzte. Der Chemiker sagt, die
Reaktion muss „aktiviert“ werden. Deshalb wird diese meist mit
dem Bunsenbrenner zugeführte Wärme Aktivierungsenergie
genannt. Ist sie ausreichend groß, läuft z.B. eine exotherme
Reaktion wie die Oxidation von Magnesium zu Magnesiumoxid ganz
von selbst bis zum Ende ab. Man kann sich das so vorstellen,
wie wenn man eine Kugel auf einen kleinen Berg rollt, hinter
dem sich ein tieferes Tal befindet. Ist sie erstmal auf dem
Gipfel angekommen, rollt sie von ganz alleine bis zum tiefsten
Punkt.
Jetzt können wir zwei verschiedene Arten von Stoffen
unterscheiden, nämlich die Verbindungen, die durch das
„Zusammensetzen“ von Stoffen entstanden sind und die Elemente
bzw. chemische Grundstoffe, die durch chemische Verfahren
nicht weiter zerlegt werden können. Elemente gibt es ungefähr
einhundert, Verbindungen aber mehrere Millionen.
4. Aufgabe: Ordne in die Tabelle die Stoffe ein, die du schon
kennen gelernt hast:
Stoffe
Elemente
Verbindungen
Anmerkung: Die Begriffe, die fett gedruckt sind und deren
Erklärungen, sollten in Zukunft zu deinem Repertoire gehören.