Chemische Reaktionen

Chemische Reaktionen 1

0.1 Chemische Reaktionen unter drei Gesichtspunkten

		Chemische Reaktionen sind stets unter drei Gesichtspunkten zu sehen:
Stoffumsetzung		Bei chemischen Reaktionen enstehen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften! Eisen hat z.B. eine graue Farbe, Schwefel ist gelb, während das Produkt Eisensulfid eine blauschwarze Farbe hat. Auch in vielen anderen Eigenschaften unterscheiden sich die drei Stoffe. Interessant ist, dass das Stoffgemisch aus Eisen und Schwefel noch die Eigenschaften der beiden Elemente hat. Die Farbe ist eine Mischung aus grau und gelb, und auch die anderen Eigenschaften sind Mischeigenschaften. Erst durch das Erhitzen (Energiezufuhr) wird aus dem Stoffgemisch eine neue chemische Verbindung.		Der Foliensatz "Chemische Reaktionen" enthält insgesamt vier Folien zu diesem Thema: Folie 1.1: Chemische Reaktionen Folie 1.2: Stoffumsetzungen Folie 1.3: Energieumsetzungen Folie 1.4: Teilchenumsetzungen Weitere Informationen dazu...
Energieumsetzung		Bei chemischen Reaktionen wird Energie aus der Umgebung aufgenommen (endotherme Reaktion) oder an die Umgebung abgegeben (exotherme Reaktion). Die Energieumsetzung einer Reaktion kann graphisch in Form eines Energiediagramms dargestellt werden. Das Energiediagramm kann man sich ganz leicht klarmachen: Das Gemisch aus Eisen und Schwefel hat eine bestimmte "innere Energie", deren Betrag wir aber nicht messen können. Was wir aber messen können, ist die Energie, die wir dem Gemisch zuführen müssen, damit die Reaktion einsetzt. Diesen Energiebetrag bezeichnet man als Aktivierungsenergie. Wenn dann die Reaktion eingesetzt hat, wird ein gewisser Energiebetrag wieder frei. Auch diese Energie kann man messen. Bei einer exothermen Reaktion wird mehr Energie freigesetzt, als vorher hineingesteckt wurde. Die Endprodukte haben also eine geringere "innere Energie" als die Ausgangsstoffe. Die Differenz zwischen der inneren Energie der Produkte und der inneren Energie der Edukte bezeichnet man als Reaktionsenergie. Bei einer exothermen Reaktion ist diese immer kleiner als Null. Rechenbeispiel: innere Energie der Produkte = 100 kJ innere Energie der Edukte = 150 kJ Reaktionsenergie = 100 - 150 = -50 kJ
Teilchenumsetzung		Bei chemischen Reaktionen können Atome weder gebildet noch vernichtet werden. Die Produkte der Reaktion enthalten daher genau die gleichen Atome wie die Edukte (Ausgangsstoffe), allerdings in anderer Anordnung. Heute kann man natürlich Atome zerstören oder neu erschaffen. Radioaktive Atome zerfallen nämlich in kleinere Atome; umgekehrt kann man mit Hilfe riesiger Beschleuniger kleine Atome aufeinanderprallen lassen, um größere zu erzeugen. Dabei handelt es sich aber nicht um chemische Vorgänge, sondern um physikalische.
		Nächstes Kapitel: Der Zusammenhang zwischen Energieumsetzung und Teilchenumsetzung (Aktivierungsenergie, Reaktionsenergie)