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Wie man chemische Gleichungen ausgleicht

Ausgleichen ist kein Raten, auch wenn es meist so unterrichtet wird. Arbeite die Elemente in fester Reihenfolge ab, und die Koeffizienten fallen heraus. Die Regel dahinter ist, dass Atome nie erzeugt oder vernichtet, sondern nur neu angeordnet werden.

Die Reihenfolge

  • Gleiche zuerst die Metalle aus.
  • Dann Nichtmetalle außer Wasserstoff und Sauerstoff.
  • Dann Wasserstoff.
  • Dann Sauerstoff zuletzt, weil er meist an den meisten Stellen vorkommt.
  • Zähl am Ende beide Seiten noch einmal. Jedes Element, jedes Mal.

Was du ändern darfst und was nicht

Du darfst nur die Koeffizienten ändern, die großen Zahlen vor einer Formel. Du darfst nie einen Index ändern, denn das ändert den Stoff selbst. Aus H2O ein H2O2 zu machen gleicht die Gleichung aus und macht aus Wasser zugleich Wasserstoffperoxid.

Brüche sind vorübergehend erlaubt

Wenn ein halber Koeffizient den Ausgleich schafft, nutz ihn und multipliziere danach die ganze Gleichung durch, um ihn wegzubekommen. Die meisten Kurse wollen am Ende ganze Zahlen.

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Frage

Gleiche aus: CH4 + O2 ergibt CO2 + H2O

Antwort

CH4 + 2 O2 ergibt CO2 + 2 H2O

Schritte

  1. 1Keine Metalle, also mit Kohlenstoff beginnen: je 1 auf beiden Seiten, passt schon.
  2. 2Dann Wasserstoff: 4 links in CH4, also brauchen wir 2 H2O rechts.
  3. 3Jetzt Sauerstoff rechts zählen: 2 in CO2 plus 2 in den beiden Wassern, macht 4.
  4. 4Sauerstoff links ausgleichen: 4 Atome bedeuten 2 O2.
  5. 5Endkontrolle: C 1 und 1, H 4 und 4, O 4 und 4.

Beispiel 2

Frage

Gleiche aus: Al + HCl ergibt AlCl3 + H2

Antwort

2 Al + 6 HCl ergibt 2 AlCl3 + 3 H2

Schritte

  1. 1Metall zuerst: Aluminium kommt auf jeder Seite einmal vor, also lass es kurz stehen.
  2. 2Chlor: AlCl3 braucht 3 Cl, also versuch 3 HCl, was links 3 H ergibt.
  3. 3Drei Wasserstoffe ergeben keine ganzen H2-Moleküle, also alles verdoppeln.
  4. 4Das gibt links 2 Al und 6 HCl, rechts 2 AlCl3 und 6 H, also 3 H2.
  5. 5Endkontrolle: Al 2 und 2, Cl 6 und 6, H 6 und 6.

Eine ungerade Wasserstoffzahl bei H2 als Produkt ist das übliche Signal, dass die ganze Gleichung verdoppelt werden muss.

Beispiel 3

Frage

Gleiche die Verbrennung von Propan aus: C3H8 + O2 ergibt CO2 + H2O

Antwort

C3H8 + 5 O2 ergibt 3 CO2 + 4 H2O

Schritte

  1. 1Kohlenstoff: 3 links, also 3 CO2 rechts.
  2. 2Wasserstoff: 8 links, also 4 H2O rechts.
  3. 3Sauerstoff rechts: 6 aus dem CO2 plus 4 aus dem Wasser, macht 10.
  4. 4Sauerstoff links: 10 Atome bedeuten 5 O2.
  5. 5Endkontrolle: C 3 und 3, H 8 und 8, O 10 und 10.

Typische Fehler

Einen Index zum Ausgleichen ändern, etwa O3 statt O2 schreiben.

Nur Koeffizienten ändern sich. Indizes definieren den Stoff und sind fest.

Sauerstoff früh in einer Verbrennungsgleichung ausgleichen.

Sauerstoff kommt in den meisten Verbindungen vor, also ist er zuletzt am leichtesten, wenn alles andere steht.

Vergessen, einen Index mit dem Koeffizienten zu multiplizieren.

2 H2O sind 4 Wasserstoffe und 2 Sauerstoffe. Koeffizient mal Index, für jedes Element.

Stöchiometrie an einer nicht ausgeglichenen Gleichung rechnen.

Das Stoffmengenverhältnis kommt aus den Koeffizienten, also ist jede Rechnung nach einer unausgeglichenen Gleichung falsch.

Selbst üben

Rechne die erst selbst durch, dann klapp die Antwort auf. Auf halber Strecke hängen geblieben? Markier die Aufgabe und frag Solvecoon nach dem fehlenden Schritt.

  • 1. Gleiche aus: N2 + H2 ergibt NH3

    Antwort zeigen

    N2 + 3 H2 ergibt 2 NH3.

  • 2. Gleiche aus: H2 + O2 ergibt H2O

    Antwort zeigen

    2 H2 + O2 ergibt 2 H2O.

  • 3. Gleiche aus: Na + Cl2 ergibt NaCl

    Antwort zeigen

    2 Na + Cl2 ergibt 2 NaCl.

Was oft gefragt wird

Warum darf ich die Indizes nicht ändern?
Weil sie die Verbindung bestimmen. Sie zu ändern beantwortet eine andere Frage über andere Stoffe.
Gibt es eine Reihenfolge, die immer klappt?
Metalle, dann andere Nichtmetalle, dann Wasserstoff, dann Sauerstoff ist für die Gleichungen im Schulunterricht verlässlich.
Was, wenn ich bei einem Bruch lande?
Multipliziere jeden Koeffizienten durch, um ihn wegzubekommen. Halbe Koeffizienten sind legitime Zwischenschritte, aber die meisten Bewertungsschemata wollen ganze Zahlen.
Wie prüfe ich, ob ich fertig bin?
Zähl jedes Element auf beiden Seiten, auch die, die du zuerst ausgeglichen hast. Sie verschieben sich, wenn sich spätere Koeffizienten ändern.
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