Von der Gleichung zu den Massen
Eine Reaktionsgleichung sagt aus, in welchem Zahlenverhältnis Teilchen miteinander reagieren. 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O bedeutet: Zwei Wasserstoffmoleküle reagieren mit einem Sauerstoffmolekül zu zwei Wassermolekülen. Dasselbe Verhältnis gilt für Stoffmengen in mol, nicht aber für Massen, denn die Moleküle sind unterschiedlich schwer.
Der Rechenweg hat deshalb immer drei Schritte. Zuerst wird die gegebene Masse über die molare Masse in eine Stoffmenge umgerechnet. Dann wird mit dem Verhältnis der Koeffizienten die Stoffmenge des gesuchten Stoffs bestimmt. Zuletzt wird diese Stoffmenge mit der molaren Masse des gesuchten Stoffs wieder in Gramm umgewandelt.
Stoff B kann ein zweiter Reaktionspartner oder ein Produkt sein, die Rechnung ist identisch. Mit Stoff C lässt sich ein weiteres Produkt oder Edukt ergänzen. Das Massenverhältnis A zu B zeigt auf einen Blick, wie viel Gramm B auf ein Gramm A kommen, und ist praktisch, wenn Sie Ansätze vergrößern oder verkleinern.
Typische Aufgaben und Kontrollen
Prüfen Sie vor der Rechnung, ob die Gleichung ausgeglichen ist: Auf beiden Seiten muss von jedem Element dieselbe Zahl an Atomen stehen. Der Rechner kontrolliert das nicht, er übernimmt die Koeffizienten so, wie Sie sie eingeben. Eine falsch ausgeglichene Gleichung führt zu falschen Massen, auch wenn die Rechnung selbst korrekt ist.
Eine hilfreiche Kontrolle ist die Massenerhaltung. Reagieren nur A und B zu C, muss die Masse von C gleich der Summe der Massen von A und B sein. Im Beispiel ergeben 4 g Wasserstoff und 31,74 g Sauerstoff genau 35,74 g Wasser. Weicht die Summe ab, stimmt eine molare Masse oder ein Koeffizient nicht.
In der Industrie und im Labor wird ein Reaktionspartner oft im Überschuss eingesetzt, damit der wertvollere Stoff möglichst vollständig reagiert. Die berechnete Masse ist dann die stöchiometrische Mindestmenge. Für den Überschuss rechnen Sie zum Beispiel zehn Prozent dazu. Die tatsächlich erreichte Produktmenge bewerten Sie anschließend mit dem Ausbeute-Rechner.
Beim Umgang mit reaktiven Stoffen wie Wasserstoff und Sauerstoff ist die Rechnung nur die Theorie. Knallgas reagiert explosionsartig, solche Versuche gehören ausschließlich unter Aufsicht in ein dafür ausgestattetes Labor. Für Schulaufgaben, Praktikumsvorbereitung und das Überprüfen von Lehrbuchbeispielen ist der Rechner aber ein schnelles Werkzeug.
Tipps und typische Fehler
Fehlerfrei rechnen.
- Ausgleichen: Zuerst.
- Mol: Nicht Gramm.
- Kontrolle: Massenerhaltung.
- Überschuss: Dazurechnen.
Weitere Rechner: Mathe & Formeln
Häufige Fragen
Wie rechne ich mit einer Reaktionsgleichung Massen aus?
Masse in Stoffmenge umrechnen, mit dem Koeffizientenverhältnis multiplizieren und wieder mit der molaren Masse in Gramm umrechnen.
Gilt das Koeffizientenverhältnis auch für Massen?
Nein, nur für Stoffmengen und Teilchenzahlen. Massen müssen immer über die molaren Massen umgerechnet werden.
Was bedeutet der Koeffizient 0 bei Stoff C?
Damit blenden Sie den dritten Stoff aus und rechnen nur mit A und B.
Was bedeutet stöchiometrisch?
Im genauen Mengenverhältnis der Reaktionsgleichung, ohne Überschuss eines Stoffs.
Was sind stöchiometrische Koeffizienten?
Die Zahlen vor den Formeln einer Reaktionsgleichung, die das Teilchenverhältnis angeben.
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