In deinem Alltag begegnen dir viele verschiedene chemische Reaktionen. Zum Beispiel findet beim Lösen einer Brausetablette in Wasser (Abb. 1) oder auch beim Verbrennen von Holz in einem Lagerfeuer eine chemische Reaktion statt. In den folgenden Abschnitten erläutern wir dir die Entstehung neuer Stoffe und die Änderung der Stoffeigenschaften bei einer chemischen Reaktion.
Die Änderung der Stoffeigenschaften
Bei einer chemischen Reaktion findet eine Umwandlung von Stoffen statt. Es entstehen neue Stoffe mit eigenen Eigenschaften. Zu den Stoffeigenschaften zählen zum Beispiel die Farbe, die Dichte, die Schmelztemperatur oder die Löslichkeit des Stoffes in Wasser. Die Veränderung der Eigenschaften lässt sich bei einigen Reaktionen besser beobachten als bei anderen.
Wenn Eisen rostet
Lässt du einen Gegenstand aus Eisen draußen im Regen stehen, verändert er sich irgendwann. Wir sprechen dann umgangssprachlich vom Rosten oder einer Korrosion. Das Rosten ist eine chemische Reaktion. Bei dieser reagiert der anfangs vorliegende Stoff Eisen mit Sauerstoff (aus der Luft) und Wasser (vom Regen/Luftfeuchtigkeit) und es bildet sich ein neuer Stoff (Rost). Ein bei einer chemischen Reaktion neu entstehender Stoff wird auch das Reaktionsprodukt genannt. Im Gegensatz dazu heißen die vor der Reaktion vorliegenden Stoffe (hier Eisen, Sauerstoff und Wasser) Ausgangsstoffe oder Edukte. Das Reaktionsprodukt hat nun ganz andere, eigene Eigenschaften als die Ausgangsstoffe, zum Beispiel die Stoffeigenschaft Farbe: Eisen ist metallisch-glänzend und silbrig-grau, Sauerstoff ist ein farbloses Gas, Wasser ist ebenfalls farblos. Der entstehende neue Stoff Rost ist hingegen matt und hat eine rötlich-braune Farbe. Rost hat also ganz eigene Eigenschaften, die sich von denen der Ausgangsstoffe unterscheiden.
Wenn gefährliche Stoffe zu einem ungefährlichen Stoff reagieren
Ein anderes Beispiel für eine chemische Reaktion ist die Reaktion von Natrium und Chlor (Abb. 2). Natrium ist ein silbrig weißes Metall. Chlor ein gelb-grün aussehendes Gas. Bei einer chemischen Reaktion dieser beiden Stoffe entsteht Natriumchlorid, das umgangssprachlich auch Kochsalz genannt wird.
Das Kochsalz kennst du als ganz normales Salz aus der Küche. Das Salz hat eigene charakteristische Eigenschaften. Die Eigenschaften unterscheiden sich von den Eigenschaften der Ausgangsstoffe Natrium und Chlor. Die Farbe ändert sich. Kochsalz bildet farblose Kristalle. Auch das Verhalten bei Kontakt mit Wasser ist unterschiedlich. Das Salz ist gut in Wasser löslich, während Natrium mit Wasser explosiv reagiert. Doch auch in anderen Stoffeigenschaften unterscheiden sich die Ausgangsstoffe von dem Reaktionsprodukt, die nicht sofort mit dem Auge beobachtbar sind, wie zum Beispiel die Schmelztemperatur. Die Schmelztemperatur von Kochsalz liegt bei \(\ce{801°C}\). Zum Vergleich hat Natrium eine Schmelztemperatur von \(\ce{97,72°C}\) und Chlor von \(\ce{-101,5°C}\). Mit \(\ce{801°C}\) ist die Schmelztemperatur von Kochsalz deutlich höher und ganz anders als die Schmelztemperatur der beiden Ausgangsstoffe Natrium und Chlor. Die neuen Stoffeigenschaften sind also keine Mischung aus den Stoffeigenschaften der Stoffe Chlor und Natrium: Das Kochsalz ist ein neuer Stoff mit ganz eigenen Eigenschaften.
Erwärmst du Wasser in einem Kochtopf, wird flüssiges Wasser zu Wasserdampf. Kühlt der Wasserdampf ab, wird er wieder zu flüssigem Wasser. Es ist kein neuer Stoff entstanden. Es liegt jeweils der Stoff Wasser mit seinen charakteristischen Eigenschaften vor, aber in unterschiedlichen Aggregatzuständen. Eine Änderung des Aggregatzustands ist also keine chemische Reaktion.
Zusammenfassung
Bei allen chemischen Reaktionen entstehen neue Stoffe, die wir Reaktionsprodukte nennen. Diese neu entstandenen Stoffe haben eigene Eigenschaften, wie beispielsweise die Farbe, der Geruch oder die Schmelztemperatur, die sich von den Eigenschaften der Ausgangsstoffe (Edukte) unterscheiden.
Aufgabe
Aufgabe
Wobei handelt es sich um eine chemische Reaktion?