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Was ist eine chemische Reaktion?Stell dir vor, eines Tages wachst du in einer Welt ohne Chemie auf. Dann wäre alles anders und die Welt, wie wir sie kennen, würde es nicht mehr geben! Selbst deinen Körper würde es nicht mehr geben, weil du nur wegen der vielen chemischen Reaktionen in deinem Körper lebst. Auch im Alltag laufen überall chemische Reaktionen ab, vom Anzünden eines Streichholzes bis zum Kochen des Frühstückseis. Der Unterschied zwischen physikalischen Vorgängen und chemischen ReaktionenPhysikalische Vorgänge können Stoffeigenschaften wie Farbe und Magnetismus ändern, aber der Stoff bleibt immer der gleiche. So werden Eisenspäne von einem Magneten angezogen. Sie können dabei magnetisiert werden, bestehen jedoch weiterhin aus Eisen. Der Stoff Schwefel zeigt bei Licht eine schöne, leuchtend gelbe Farbe. Sie wird durch eine physikalische Wechselwirkung mit dem Licht verursacht. Würde man das Licht ausschalten, wäre alles schwarz, auch der Schwefel. Der Stoff selbst ändert sich aber nicht. Woran erkennt man nun eine chemische Reaktion? Bei einer chemischen Reaktion entsteht immer ein neuer Stoff! Erhitzt man beispielsweise eine Mischung aus hellgrauen Eisenspänen mit gelbem Schwefelpulver, dann entsteht ein schwarzes Pulver, das Eisensulfid. Hält man dann einen Magneten über das Eisensulfid, passiert nichts, da es sich nicht magnetisieren lässt wie zuvor die Eisenspäne. Es ist auch nicht hellgrau wie das Eisen und auch nicht gelb wie der Schwefel, sondern schwarz. Merke: Im Unterschied zu physikalischen Vorgängen entstehen bei chemischen Reaktionen neue Stoffe. Definition der chemischen ReaktionBei chemischen Reaktionen reagieren die Ausgangsstoffe – die in der Fachsprache Edukte heißen – miteinander zu neuen Stoffen, die als Produkte bezeichnet werden. Die Produkte haben andere Eigenschaften als die Edukte. Bei chemischen Reaktionen finden somit Stoffumwandlungen statt. Darstellung einer chemischen ReaktionChemische Reaktionen können schematisch in einer Reaktionsgleichung dargestellt werden. In einer allgemeinen Reaktionsgleichung reagieren die Edukte $A$ und $B$ zum Produkt $C$. Der Reaktionspfeil beschreibt die Richtung einer chemischen Reaktion: $\ce{A + B -> C}$ Bei unserem Beispiel der chemischen Reaktion von Eisen mit Schwefel kann man die Reaktionsgleichung als Wortgleichung schreiben: $\ce{Eisen + Schwefel -> Eisensulfid}$ Will man die zugehörige Reaktionsgleichung aufstellen, sieht diese folgendermaßen aus: $\ce{Fe + S -> FeS}$ Massenerhaltung bei chemischen ReaktionenEines der wichtigsten Gesetze bei chemischen Reaktionen ist das Gesetz von der Erhaltung der Masse. $\ce{Eisenwolle + Sauerstoff -> Eisenoxid}$ Das entstandene Eisenoxid ist eine chemische Verbindung aus Eisen und Sauerstoff. Hätten wir bei der eingesetzten Eisenwolle den unsichtbaren Sauerstoff mit gewogen, dann bliebe die Waage im Gleichgewicht! Bei genauerer Betrachtung stellen wir also fest, dass die Massen erhalten bleiben. Denn Eisenwolle und Sauerstoff wiegen zusammen genauso viel wie das Produkt Eisenoxid. In einem zweiten Versuch verbrennen wir Papier mit Luftsauerstoff zu Asche und Kohlenstoffdioxid: $\ce{Papier + Sauerstoff -> Asche + Kohlenstoffdioxid}$ Auf einer Waage wiegt dann die entstandene Asche weniger als das eingesetzte Papier. Hätten wir aber das entweichende, unsichtbare Gas Kohlenstoffdioxid beim Wiegen mit berücksichtigt, dann bliebe die Waage im Gleichgewicht! Bei genauerer Betrachtung stellen wir wieder fest, dass die Massen erhalten bleiben. Denn die Asche und das Gas Kohlenstoffdioxid zusammen wiegen genauso viel wie das eingesetzte Papier zusammen mit dem Sauerstoff! Merke: Bei chemischen Reaktionen bleiben die Massen der Stoffe vor und nach der Reaktion immer erhalten. Diesen Satz nennt man auch den Massenerhaltungssatz. Die Energie bei chemischen ReaktionenZu den Merkmalen chemischer Reaktionen gehört auch, dass sie entweder unter Aufnahme von Energie oder unter Abgabe von Energie ablaufen. Ein Beispiel für eine Reaktion, die Energie aufnimmt – beziehungsweise Energie benötigt, damit sie abläuft – ist das Kochen eines Frühstückseis. Wenn du ein Ei kochst, führst du dem Ei Wärmeenergie zu. Es verändert sich die Struktur der Proteine, indem neue, kovalente Bindungen zwischen den Proteinen erstellt werden. Da es zu einer Umwandlung des Stoffes kommt, spricht man von einer chemischen Reaktion. Das Eiklar gerinnt zu einer festen Masse und fertig ist das Frühstücksei. Ohne Zufuhr von Wärmeenergie passiert diese chemische Reaktion nicht! Im Gegensatz dazu wird bei der Verbrennung eines Magnesium‑Streifens sehr viel Energie freigesetzt. Ist das Magnesium einmal entzündet, benötigt es keine Energie, um zu verbrennen. Die chemische Reaktion läuft von allein ab und gibt bei der Reaktion Energie in Form von Licht und Wärme frei. Zusammenfassung - Was ist eine chemische Reaktion?
Hinweise zum VideoDas Video erklärt dir, was chemische Reaktionen sind. Du benötigst dafür keine besonderen Vorkenntnisse. Du findest hier auch Übungen und Arbeitsblätter. Beginne mit den Übungen, um gleich dein neues Wissen über chemische Reaktionen zu testen. Transkript Was ist eine chemische Reaktion?Hallo, hast du dich schon mal gefragt, welche Bedeutung eigentlich die Chemie und chemische Reaktionen für uns haben? Stell dir vor, eines Tages wachst du auf in einer Welt ohne Chemie. Was wäre anders? Einfach alles. Vom Anzünden eines Streichholzes bis zum Kochen des Frühstückseis bestimmt die Chemie unser Leben. Selbst deinen Körper könnte es gar nicht mehr geben, weil viele chemische Reaktionen in deinem Körper dich ich am Leben erhalten.In diesem Video wirst du sehen, welche Bedeutung die Chemie für unsere Welt hat. Dazu erkläre ich dir, wodurch sich chemische Reaktionen von physikalischen Vorgängen unterscheiden, welche Veränderungen bei chemischen Reaktionen stattfinden, was der Massenerhaltungssatz bedeutet und du wirst etwas über den Energieumsatz bei chemischen Reaktionen erfahren. In der Schule lernst du die beiden wichtigen Naturwissenschaften Physik und Chemie kennen. Wodurch unterscheiden sich die beiden? Wir untersuchen die Frage an zwei Beispielen:Wir geben Eisenfeilspäne in eine Porzellanschale. Sie haben ein silbriges metallisches Aussehen. Von einem Magneten werden sie angezogen. In eine zweite Porzellanschale geben wir Schwefelpulver, das eine gelbe Farbe hat.Nun zur chemischen Reaktion: In einer dritten Porzellanschale mischen wir Eisenfeilspäne und Schwefelpulver und erhitzen das Gemisch mit einem Bunsenbrenner. Es entsteht ein schwarzes Pulver: Eisensulfid.Nun untersuchen wir das Produkt. Es ist weder magnetisch noch hat es eine gelbe Farbe, obwohl doch Eisen und Schwefel enthalten sind. Es ist ein neuer Stoff entstanden. Zu welchem Ergebnis sind wir gekommen? Wir haben durch eine chemische Reaktion eine Stoffänderung durchgeführt. Dabei hat das Produkt der chemischen Reaktion andere Eigenschaften als die Ausgangsstoffe, die auch Edukte genannt werden.Wir merken uns: Bei chemischen Reaktionen finden Stoffumwandlungen statt. Die neu entstandenen Stoffe, die Produkte, können andere Eigenschaften als die Edukte haben.Bei physikalischen Vorgängen können zwar auch Veränderungen in den Eigenschaften vorkommen, es bleibt jedoch derselbe Stoff. Damit findet in der Physik keine Stoffumwandlung statt.Schauen wir uns nun chemische Reaktionen genauer an: Verbrennen wir Eisenwolle, dann wiegt sie nach dem Verbrennen mehr als vorher. Verbrennen wir ein Stück Papier, dann wiegt es nach dem Verbrennen weniger als vorher.Das heißt: Wenn wir uns die Stoffe vor und nach der Reaktion in ihren Gewichten anschauen, dann können wir beobachten, dass sie schwerer und leichter werden können.Doch warum ist das so?Beim Verbrennen der Eisenwolle wurde Sauerstoff aus der Luft aufgenommen. Darum wurde die Eisenwolle nach dem Verbrennen schwerer. Das verbrannte Papier hingegen hat Kohlenstoffdioxid in die Luft abgegeben. Das können wir dann mit der Gewichtsabnahme des Stoffes beobachten. Wichtig ist hierbei, dass die Stoffe aufgenommen werden. Sie sind nicht plötzlich da und auch die Stoffe, die abgegeben werden, sind nicht plötzlich verschwunden. Sie sind immer vorhanden, auch wenn nicht immer für das bloße Auge sichtbar. Die Masse bleibt also immer erhalten. Das nennt man den Massenerhaltungssatz. Nun haben wir bei der chemischen Reaktion gesehen, dass eine Stoffumwandlung stattfindet und dass Masse immer erhalten bleibt. Aber auch die Energie bei einer chemischen Reaktion muss betrachtet werden. Dabei gibt es Reaktionen, die Energie aufnehmen und Reaktionen, die Energie abgeben. Hier ein kurzes Beispiel für eine Reaktion, die Energie aufnimmt, beziehungsweise Energie benötigt, damit sie funktioniert.Es geht um dein Frühstücksei. Das magst du ganz bestimmt nicht roh essen, sondern schön fest gekocht. Damit das Eiweiß im Ei aber so wird, musst du Energie in Form von Wärme hinzuführen. Du kochst dein Ei. Erst dann wird das Eiweiß im Ei wirklich fest.Von allein passiert diese chemische Reaktion nicht. Im Gegensatz dazu eine Reaktion, die sehr viel Energie freisetzt: Nämlich die Verbrennung eines Magnesiumstreifens. Ist das Magnesium einmal entzündet, benötigt es keine Energie, um zu verbrennen. Die chemische Reaktion läuft von allein ab und gibt bei der Reaktion Energie in Form von Licht und Wärme frei. Du hast heute gelernt, dass bei einer chemischen Reaktion eine Stoffumwandlung stattfindet. Der entstehende Stoff kann dabei ganz andere Eigenschaften haben als die eingesetzten Edukte. Ist dein Stoff nach der Reaktion schwerer geworden, wurde die Masse von außen aufgenommen. Umgekehrt kann bei einer chemischen Reaktion Masse auch nach außen abgegeben werden. Der Stoff ist nach der Reaktion leichter. Die Masse bei einer chemischen Reaktion bleibt jedoch immer erhalten und geht nie verloren. Und auch Energien bei chemischen Reaktionen spielen eine wichtige Rolle, dabei kann Energie wie beim Frühstücksei aufgenommen und wie beim Magnesium verbrennen abgegeben werden.Tschüss und bis zum nächsten Mal! WEITERLESEN34 Kommentare34 Kommentare
Mehr Kommentare Was ist eine chemische Reaktion? ÜbungDu möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Was ist eine chemische Reaktion? kannst du es wiederholen und üben.
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Wann handelt es sich um eine chemische Reaktion und wann nicht?
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