Reaktionsgleichungen ausgleichen
Gleiche jede Reaktionsgleichung aus und überprüfe die Atomanzahl auf beiden Seiten.
Verwende + zwischen den Stoffen und einen beliebigen Pfeil: ->, = oder →. Zustände wie (aq) und (s) werden ignoriert, vorhandene Koeffizienten werden neu berechnet.
Ausgeglichene Reaktionsgleichung
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Koeffizienten: 2 : 1 : 2
Kontrolle: Atome auf jeder Seite
| Element | Edukte | Produkte | Ausgeglichen |
|---|---|---|---|
| H | 4 | 4 | ✓ |
| O | 2 | 2 | ✓ |
Molare Massen
Diese Werte machen aus einer ausgeglichenen Gleichung eine Massenrechnung.
Was Ausgleichen wirklich bedeutet
Eine Reaktionsgleichung ist eine Aussage darüber, dass Atome erhalten bleiben. Nichts entsteht neu und nichts verschwindet, also muss alles, was links hineingeht, rechts wieder herauskommen — umgeordnet, aber vollständig. Ausgleichen ist die Buchhaltung, die diese Aussage ehrlich macht.
Verändern darfst du nur die Koeffizienten: die Zahlen vor jeder Formel. Ein Koeffizient multipliziert alles, was danach folgt, also bedeutet 2H₂O vier Wasserstoffatome und zwei Sauerstoffatome. Tiefgestellte Zahlen sind Teil der Identität des Stoffes und stehen fest.
Ausgleichen durch Ausprobieren, und wo es an seine Grenzen stößt
Bei einfachen Gleichungen funktioniert das Ausprobieren: Gleiche zuerst das Element aus, das am seltensten vorkommt, lasse Sauerstoff und Wasserstoff bis zuletzt, weil sie überall auftauchen, und beseitige am Ende jeden Bruch, indem du alles mit demselben Faktor multiplizierst. Verbrennungsgleichungen sind die klassische Übung — zuerst Kohlenstoff, dann Wasserstoff, zuletzt Sauerstoff, und alles verdoppeln, wenn Sauerstoff als Bruch herauskommt.
Ausprobieren wird unpraktisch, sobald es mehr als eine Handvoll Spezies gibt oder dasselbe Element in mehreren Verbindungen auf derselben Seite vorkommt. Die hier verwendete algebraische Methode kümmert das nicht: Jedes Element wird zu einer Gleichung, und das gesamte System wird auf einmal gelöst.
Die Atomtabelle richtig lesen
Die Tabelle unter der Antwort ist der Beweis, und es lohnt sich, sie mindestens einmal von Hand nachzurechnen. Nimm jedes Element, multipliziere seine tiefgestellte Zahl mit dem Koeffizienten der Spezies, in der es vorkommt, und addiere über jede Seite. Stimmt eine Zeile nicht überein, ist die Gleichung nicht ausgeglichen — und wer die eigenen Hausaufgaben kontrolliert, findet in der abweichenden Zeile genau das Element, das falsch war.
Nächste Schritte
Eine ausgeglichene Reaktionsgleichung ist die Grundlage fast jeder quantitativen Chemieaufgabe. Mit ihr findet der Stöchiometrie-Rechner den limitierenden Reaktanten und die theoretische Ausbeute, und der Rechner für molare Masse rechnet für jede Spezies zwischen Gramm und Mol um.
Verwandte Rechner
Häufig gestellte Fragen
Wie gleicht man eine Reaktionsgleichung aus?
Man wählt Koeffizienten — die Zahlen vor jeder Formel — so, dass jedes Element auf beiden Seiten dieselbe Anzahl Atome hat. Tiefgestellte Zahlen innerhalb einer Formel dürfen sich nie ändern: Aus H₂O H₂O₂ zu machen, verwandelt Wasser in Wasserstoffperoxid. Nur die Koeffizienten dürfen sich bewegen.
Warum darf ich die tiefgestellten Zahlen nicht ändern?
Weil die tiefgestellten Zahlen festlegen, um welchen Stoff es sich handelt. Beim Ausgleichen geht es darum, wie viel von jedem Stoff reagiert, nicht darum, was die Stoffe sind. Wenn eine Gleichung nur aufgeht, sobald man eine tiefgestellte Zahl ändert, ist eine der Formeln falsch — nicht die Koeffizienten.
Welche Methode wird hier verwendet?
Die Gleichung wird in ein System linearer Gleichungen umgewandelt, eine pro Element, und nach der kleinsten ganzzahligen Lösung aufgelöst. Das ist die algebraische Methode, die neben dem Ausprobieren gelehrt wird, und anders als das Ausprobieren kommt sie immer zu einem Ende und findet immer die kleinste Lösung. Gerechnet wird mit exakten Brüchen statt mit Dezimalzahlen, sodass sich kein Rundungsfehler in die Koeffizienten einschleichen kann.
Kann er Redox- und Ionengleichungen ausgleichen?
Ja. Schreibe Ladungen als Fe^2+, MnO4^- oder Ca++, und die Ladung wird als eine weitere Größe behandelt, die ausgeglichen werden muss, zusätzlich zu den Elementen. Das reicht, um Netto-Ionengleichungen wie Fe²⁺ + MnO₄⁻ + H⁺ → Fe³⁺ + Mn²⁺ + H₂O in einem Schritt auszugleichen, ohne sie in Teilreaktionen zu zerlegen.
Warum sagt er, meine Gleichung könne nicht ausgeglichen werden?
Fast immer, weil ein Element nur auf einer Seite vorkommt — Kohlenstoff bei den Edukten ohne kohlenstoffhaltiges Produkt zum Beispiel —, was bedeutet, dass ein Stoff fehlt. Die Fehlermeldung nennt das Element. Die andere Ursache ist eine falsch geschriebene Formel: Prüfe zuerst die tiefgestellten Zahlen.
Was bedeutet „diese Gleichung hat mehr als eine Lösung"?
Es bedeutet, dass das, was du geschrieben hast, in Wirklichkeit zwei unabhängige Reaktionen sind, die als eine geschrieben wurden, sodass es unendlich viele gültige Koeffizientensätze gibt. C + O₂ → CO + CO₂ ist das klassische Beispiel: Kohlenstoff, der zu CO verbrennt, und Kohlenstoff, der zu CO₂ verbrennt, sind getrennte Reaktionen, und jede Mischung von ihnen geht auf. Trenne sie, wenn du eine einzige Antwort brauchst.
Spielen Aggregatzustände eine Rolle?
Nicht für das Ausgleichen. (s), (l), (g) und (aq) beschreiben den physikalischen Zustand und werden hier ignoriert, sodass man eine Gleichung direkt aus einem Lehrbuch einfügen kann, ohne sie zu entfernen.