Reaktionsgleichung ausgleichen: Schritt für Schritt

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Du gleichst eine Reaktionsgleichung aus, indem du nur ganze Zahlen vor die Stoffformeln setzt, bis von jeder Atomsorte links und rechts gleich viele Atome stehen. Die tiefgestellten Zahlen in den Formeln bleiben unverändert.

Auf dieser Seite lernst du, eine Gleichung zu lesen, passende Koeffizienten zu finden und deine Atombilanz sicher zu kontrollieren.

Deine Lernziele

Ich kann Edukte, Produkte, Indizes und Koeffizienten in einer Reaktionsgleichung unterscheiden.
Ich kann einfache Reaktionsgleichungen mit kleinsten ganzzahligen Koeffizienten ausgleichen.
Ich kann für jede Atomsorte prüfen und begründen, ob eine Gleichung ausgeglichen ist.

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Was eine Reaktionsgleichung zeigt

Links vom Reaktionspfeil stehen die Edukte, also die Ausgangsstoffe. Rechts stehen die Produkte, die bei der Reaktion entstehen. Ein Pluszeichen trennt mehrere Stoffe auf derselben Seite.

Definition

Reaktionsgleichung

Eine Reaktionsgleichung beschreibt mit Stoffformeln, welche Edukte reagieren und welche Produkte entstehen. Der Pfeil zeigt die Reaktionsrichtung: Edukte → Produkte.

Bei einer chemischen Reaktion werden Atome nicht gebildet oder vernichtet, sondern neu angeordnet. Deshalb muss jede Atomsorte auf beiden Seiten gleich häufig vorkommen.

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Frage 1 von 1LeichtWo stehen die Produkte in einer Reaktionsgleichung?

Rechts vom Reaktionspfeil Links vom Reaktionspfeil Auf beiden Seiten in gleicher Stoffform

Lösung: Rechts vom Reaktionspfeil — Der Pfeil führt von den Edukten links zu den Produkten rechts. Gleiche Atomzahlen bedeuten nicht, dass auf beiden Seiten dieselben Stoffe stehen.

Koeffizient und Index sicher unterscheiden

In H2O ist die 2 ein Index. Sie gehört zur Stoffformel und zeigt: Eine Formeleinheit Wasser enthält zwei H-Atome und ein O-Atom.

In 3 H2O ist die 3 ein Koeffizient. Sie vervielfacht die ganze Formel: Es sind 3 · 2 = 6 H-Atome und 3 · 1 = 3 O-Atome gemeint. Ein nicht geschriebener Koeffizient zählt als 1.

Merke

Ändere beim Ausgleichen nur Koeffizienten vor den Formeln. Änderst du einen Index, machst du aus der gegebenen Stoffformel eine andere Formel.

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Frage 1 von 1LeichtWelche Änderung ist beim Ausgleichen erlaubt?

H2 + O2 → 2 H2O H2 + O2 → H2O2 Die 2 in H2O2 ist ein Index. Dadurch wurde die Produktformel verändert. H2 + O2 → H4O2

Lösung: H2 + O2 → 2 H2O — Ein Koeffizient steht vor einer vollständigen Formel und vervielfacht alle Atome darin. Indizes innerhalb einer vorgegebenen Stoffformel bleiben unverändert.

In fünf Schritten ausgleichen

Gehe bei einer bereits aufgestellten Formelgleichung so vor:

Formeln abschreiben: Lass alle Indizes unverändert.
Atome zählen: Notiere für jedes Element die Atomzahl links und rechts.
Koeffizienten setzen: Gleiche eine Atomsorte nach der anderen aus.
Erneut zählen: Jede neue Zahl vor einer Formel multipliziert alle Atome dieser Formel.
Vereinfachen und kontrollieren: Nutze die kleinsten ganzen Zahlen und prüfe jede Atomsorte auf beiden Seiten.

Bei schwierigeren Gleichungen hilft es oft, zuerst eine Atomsorte in einer komplizierten Verbindung auszugleichen. Ein Element, das allein als Atom oder Elementmolekül vorkommt, kannst du häufig zuletzt anpassen.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Beim Ausgleichen veränderst du . Ein Koeffizient multipliziert . Am Ende müssen die Atomzahlen auf beiden Seiten sein.

Lösungen: Lücke 1: Koeffizienten; Lücke 2: alle Atome der folgenden Formel; Lücke 3: gleich. Koeffizienten verändern die Anzahl vollständiger Teilchen oder Formeleinheiten. Die Stoffformeln selbst bleiben gleich; die Kontrolle erfolgt für jede Atomsorte.

Vollständiges Beispiel: Methan verbrennt

Aus Methan und Sauerstoff entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser. Die noch nicht ausgeglichene Formelgleichung lautet:

CH4 + O2 → CO2 + H2O

Beispiel

1. Kohlenstoff prüfen: Links und rechts steht je ein C-Atom. Hier ist noch kein Koeffizient nötig.

2. Wasserstoff ausgleichen: Links stehen vier H-Atome, rechts nur zwei. Setze deshalb eine 2 vor Wasser:

CH4 + O2 → CO2 + 2 H2O

3. Sauerstoff ausgleichen: Rechts stehen nun zwei O-Atome in CO2 und 2 · 1 = 2 O-Atome in 2 H2O, zusammen also vier. Links liefert ein O2 zwei O-Atome. Setze deshalb eine 2 vor O2:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

4. Kontrollieren: C: 1 = 1; H: 4 = 2 · 2; O: 2 · 2 = 2 + 2 · 1. Alle Atomsorten sind ausgeglichen.

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Frage 1 von 1MittelWarum steht in der ausgeglichenen Gleichung eine 2 vor O2?

Weil rechts insgesamt vier O-Atome stehen und 2 O2 links ebenfalls vier O-Atome liefert Weil jedes O-Atom immer den Koeffizienten 2 braucht Weil man den Index von O2 verdoppeln muss

In CO2 + 2 H2O stehen rechts 2 + 2 · 1 = 4 O-Atome. Der Koeffizient 2 vor O2 ergibt links 2 · 2 = 4 O-Atome.

Lösung: Weil rechts insgesamt vier O-Atome stehen und 2 O2 links ebenfalls vier O-Atome liefert — In CO2 + 2 H2O stehen rechts 2 + 2 · 1 = 4 O-Atome. Der Koeffizient 2 vor O2 ergibt links 2 · 2 = 4 O-Atome.

Jetzt gleichst du selbst aus

Gleiche zuerst Schwefeldioxid und Sauerstoff zu Schwefeltrioxid aus:

SO2 + O2 → SO3

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Frage 1 von 2MittelWelche Gleichung ist mit den kleinsten ganzen Koeffizienten ausgeglichen?

2 SO2 + O2 → 2 SO3 SO2 + O2 → SO3 2 SO2 + 2 O2 → 2 SO3

In 2 SO2 + O2 → 2 SO3 stehen auf beiden Seiten zwei S-Atome. Für O gilt links 2 · 2 + 2 = 6 und rechts 2 · 3 = 6.

Lösung: 2 SO2 + O2 → 2 SO3 — In 2 SO2 + O2 → 2 SO3 stehen auf beiden Seiten zwei S-Atome. Für O gilt links 2 · 2 + 2 = 6 und rechts 2 · 3 = 6.

Frage 2 von 2SchwerWelche ausgeglichene Gleichung beschreibt die Verbrennung von Ethan C2H6?

2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O C2H6 + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O 2 C2H6 + 6 O2 → 4 CO2 + 6 H2O

Kontrolle der richtigen Gleichung: C: 2 · 2 = 4; H: 2 · 6 = 6 · 2 = 12; O: 7 · 2 = 4 · 2 + 6 · 1 = 14.

Lösung: 2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O — Kontrolle der richtigen Gleichung: C: 2 · 2 = 4; H: 2 · 6 = 6 · 2 = 12; O: 7 · 2 = 4 · 2 + 6 · 1 = 14.

Fehler erkennen und die Endkontrolle nutzen

Drei Fehler kommen besonders häufig vor:

Index verändert: Dann stimmt vielleicht die Atomzahl, aber die vorgegebene Stoffformel wurde geändert.
Nur ein Element kontrolliert: Ein neuer Koeffizient kann eine schon geprüfte Atomsorte wieder verändern.
Nicht gekürzt: 4 H2 + 2 O2 → 4 H2O ist zwar atomar ausgeglichen, aber alle Koeffizienten sind durch 2 teilbar. Die kleinste Form lautet 2 H2 + O2 → 2 H2O.

Nutze am Ende eine Atombilanz: Schreibe jede vorkommende Atomsorte auf, multipliziere Koeffizient und Index und vergleiche links mit rechts.

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Frage 1 von 1SchwerEine Person schlägt 2 H2 + 2 O2 → 2 H2O vor. Was zeigt die Kontrolle?

Die Gleichung ist nicht ausgeglichen, weil links vier und rechts zwei O-Atome stehen Die Gleichung ist ausgeglichen, aber noch nicht gekürzt Die Gleichung ist falsch, weil vor H2 niemals eine 2 stehen darf

Wasserstoff stimmt mit vier Atomen auf beiden Seiten. Sauerstoff stimmt nicht: 2 O2 enthält links vier O-Atome, 2 H2O rechts nur zwei.

Lösung: Die Gleichung ist nicht ausgeglichen, weil links vier und rechts zwei O-Atome stehen — Wasserstoff stimmt mit vier Atomen auf beiden Seiten. Sauerstoff stimmt nicht: 2 O2 enthält links vier O-Atome, 2 H2O rechts nur zwei.

Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick

Mindmap

Reaktionsgleichung ausgleichen
- Aufbau: Edukte links, Produkte rechts
- Grundlage: Jede Atomsorte bleibt erhalten
- Werkzeug: Koeffizienten vor unveränderten Formeln
- Vorgehen: zählen, anpassen, erneut zählen
- Abschluss: jede Atomsorte prüfen und Koeffizienten kürzen

Abschluss-Check

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Frage 1 von 3LeichtWas darfst du beim Ausgleichen niemals verändern?

Die Indizes in den vorgegebenen Stoffformeln Die Koeffizienten vor den Stoffformeln Die Reihenfolge deiner Atomkontrolle

Lösung: Die Indizes in den vorgegebenen Stoffformeln — Indizes gehören zur Stoffformel. Zum Ausgleichen setzt und veränderst du ausschließlich Koeffizienten.

Frage 2 von 3MittelWelche Atombilanz beweist, dass 2 Mg + O2 → 2 MgO ausgeglichen ist?

Mg: 2 = 2 und O: 2 = 2 Mg: 1 = 2 und O: 2 = 1 Diese Zahlen ignorieren die Koeffizienten. Eine 2 vor MgO vervielfacht Mg und O. Mg: 2 = 1 und O: 1 = 2

Links stehen zwei Mg-Atome und zwei O-Atome. Rechts vervielfacht der Koeffizient 2 die gesamte Formel MgO, also ebenfalls zwei Mg- und zwei O-Atome.

Lösung: Mg: 2 = 2 und O: 2 = 2 — Links stehen zwei Mg-Atome und zwei O-Atome. Rechts vervielfacht der Koeffizient 2 die gesamte Formel MgO, also ebenfalls zwei Mg- und zwei O-Atome.

Frage 3 von 3SchwerWelche Begründung ist vollständig?

„Die Gleichung ist ausgeglichen, weil ich für jede Atomsorte links und rechts dieselbe Zahl erhalte und die Koeffizienten nicht weiter kürzen kann.“ „Die Gleichung ist ausgeglichen, weil auf beiden Seiten gleich viele Stoffformeln stehen.“ „Die Gleichung ist ausgeglichen, weil alle Koeffizienten gerade sind.“

Lösung: „Die Gleichung ist ausgeglichen, weil ich für jede Atomsorte links und rechts dieselbe Zahl erhalte und die Koeffizienten nicht weiter kürzen kann.“ — Eine vollständige Endkontrolle prüft jede Atomsorte und anschließend, ob die ganzzahligen Koeffizienten bereits das kleinste Verhältnis bilden.

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