Die Reaktionsgleichung ist eine mathematische Gleichung, die die Beziehung zwischen den Konzentrationen der Reaktanten und Produkten in einer chemischen Reaktion beschreibt.
In einer einfachen Reaktionsgleichung werden die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte durch ihre jeweiligen Symbole dargestellt. Die Konzentrationen sind dabei stets mit dem jeweiligen Stöchiometrischen Koeffizienten multipliziert.
Die Gleichung lautet:
A + B –> C + D
In dieser Gleichung stehen A und B für die Konzentrationen der Reaktanten, während C und D die Konzentrationen der Produkte darstellen. Der Pfeil in der Gleichung zeigt an, in welche Richtung die Reaktion verläuft.
Die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte können sich während der Reaktion ändern. Die Änderung der Konzentrationen wird durch die jeweiligen Reaktionsgeschwindigkeiten bestimmt.
Die Reaktionsgeschwindigkeiten werden durch die Reaktionsordnungen bestimmt. Die Reaktionsordnungen geben an, wie die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte mit der Zeit ändern.
In einer einfachen Reaktion der ersten Ordnung ändert sich die Konzentration eines Reaktanten oder Produkts pro Zeiteinheit um einen bestimmten Faktor. In einer Reaktion der zweiten Ordnung ändert sich die Konzentration eines Reaktanten oder Produkts pro Zeiteinheit um einen bestimmten Faktor multipliziert mit der Konzentration des anderen Reaktanten.
Die Reaktionsordnungen werden durch die stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktanten und Produkte bestimmt. In der obigen Gleichung ist A ein Reaktant der ersten Ordnung, B ist ein Reaktant der zweiten Ordnung, C ist ein Produkt der ersten Ordnung und D ist ein Produkt der zweiten Ordnung.
Übungen mit lösungen zur Reaktionsgleichungen
Übungen mit Lösungen zur Reaktionsgleichungen
Inhalt
Übung 1: Lösung von Reaktionsgleichungen
Übung 2: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten
Übung 3: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten und Nebenbedingungen
Übung 4: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten und Nebenbedingungen
Übung 1: Lösung von Reaktionsgleichungen
Gegeben ist die Reaktionsgleichung:
A + B → C
Welche der folgenden Lösungen ist korrekt?
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 3 mol/L
A = 2 mol/L, B = 4 mol/L, C = 6 mol/L
A = 3 mol/L, B = 6 mol/L, C = 9 mol/L
A = 4 mol/L, B = 8 mol/L, C = 12 mol/L
Lösung:
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 3 mol/L
Erklärung:
In einer Reaktionsgleichung werden immer nur die Stoffe angegeben, die an der Reaktion beteiligt sind. Die Mengenangaben beziehen sich dann auf die Stoffmengen, die bei der Reaktion umgesetzt werden (in diesem Fall 1 mol A und 2 mol B). Die Stoffmenge, die bei der Reaktion entsteht (in diesem Fall 3 mol C), ist somit nicht in der Reaktionsgleichung enthalten.
Übung 2: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten
Gegeben ist die Reaktionsgleichung:
2 A + B → C
Welche der folgenden Lösungen ist korrekt?
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 3 mol/L
A = 2 mol/L, B = 4 mol/L, C = 6 mol/L
A = 3 mol/L, B = 6 mol/L, C = 9 mol/L
A = 4 mol/L, B = 8 mol/L, C = 12 mol/L
Lösung:
A = 2 mol/L, B = 4 mol/L, C = 6 mol/L
Erklärung:
Die Koeffizienten geben an, wieviele Stoffmengen an der Reaktion beteiligt sind. In diesem Fall sind es 2 mol A und 1 mol B. Die Stoffmenge, die bei der Reaktion entsteht (in diesem Fall 3 mol C), ist somit nicht in der Reaktionsgleichung enthalten.
Übung 3: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten und Nebenbedingungen
Gegeben ist die Reaktionsgleichung:
2 A + B → C + D
unter der Bedingung, dass C = 2 mol/L
Welche der folgenden Lösungen ist korrekt?
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
A = 2 mol/L, B = 4 mol/L, C = 2 mol/L, D = 2 mol/L
A = 3 mol/L, B = 6 mol/L, C = 2 mol/L, D = 3 mol/L
A = 4 mol/L, B = 8 mol/L, C = 2 mol/L, D = 4 mol/L
Lösung:
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
Erklärung:
Die Koeffizienten geben an, wieviele Stoffmengen an der Reaktion beteiligt sind. In diesem Fall sind es 2 mol A und 1 mol B. Die Stoffmenge, die bei der Reaktion entsteht (in diesem Fall 3 mol C und 1 mol D), ist somit nicht in der Reaktionsgleichung enthalten.
Übung 4: Lösung von Reaktionsgleichungen mit Koeffizienten und Nebenbedingungen
Gegeben ist die Reaktionsgleichung:
2 A + B → C + D
unter der Bedingung, dass C = 2 mol/L und D = 1 mol/L
Welche der folgenden Lösungen ist korrekt?
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
A = 2 mol/L, B = 4 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
A = 3 mol/L, B = 6 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
A = 4 mol/L, B = 8 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
Lösung:
A = 1 mol/L, B = 2 mol/L, C = 2 mol/L, D = 1 mol/L
Erklärung:
Die Koeffizienten geben an, wieviele Stoffmengen an der Reaktion beteiligt sind. In diesem Fall sind es 2 mol A und 1 mol B. Die Stoffmenge, die bei der Reaktion entsteht (in diesem Fall 3 mol C und 1 mol D), ist somit nicht in der Reaktionsgleichung enthalten.
Aufgaben zur Reaktionsgleichungen
Zur Reaktionsgleichung gehören folgende Aufgaben:
Finde die Gleichgewichtsposition der Reaktion
Finde die Gleichgewichtskonstante der Reaktion
Berechne die Reaktionsgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt
Gleichgewichtsposition:
Die Gleichgewichtsposition ist der Punkt, an dem sich die Reaktion befindet, wenn sich die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte nicht mehr ändern. Die Gleichgewichtsposition kann berechnet werden, indem man die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte einsetzt und nach der Gleichgewichtskonstante Kc auflöst.
Gleichgewichtskonstante:
Die Gleichgewichtskonstante ist ein Maß dafür, wie stark eine Reaktion auf die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte reagiert. Die Gleichgewichtskonstante kann berechnet werden, indem man die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte einsetzt und nach Kc auflöst.
Reaktionsgeschwindigkeit:
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist ein Maß dafür, wie schnell die Reaktion voranschreitet. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann berechnet werden, indem man die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte einsetzt und nach der Reaktionsgeschwindigkeit vr auflöst.
