Was passiert bei der Knallgasreaktion auf Teilchenebene?
Teilchensimulation – Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff
Reaktionsgleichung: 2 H2 + O2 → 2 H2O Füge Wärmeenergie (Zündfunke) hinzu, um die Reaktion zu aktivieren.
Teilchenzahl Atome
H—
O—
gesamt—
Teilchenzahl Moleküle
H2—
O2—
H2O—
gesamt—
Reaktion
Stoffumsatz—
2 H2 + O2 → 2 H2O
Aufgaben
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Was versteht man unter „Knallgas“?
Als Knallgas bezeichnet man ein Gemisch aus Wasserstoff (H2) und Sauerstoff
(O2). Für sich allein passiert nichts – erst ein Zündfunke oder
eine Flamme liefert die nötige Aktivierungsenergie, damit die Reaktion
startet.
Was passiert bei der Reaktion?
Beim Zünden brechen die Bindungen in den H2- und O2-Molekülen
auf. Die Atome ordnen sich neu an und bilden Wassermoleküle. Die Reaktionsgleichung lautet:
2 H2 + O2 → 2 H2O. Dabei wird viel Energie frei
– die Reaktion ist stark exotherm (der „Knall").
Bleiben die Atome erhalten?
Ja. Bei der Reaktion gehen keine Atome verloren und es kommen keine hinzu – sie werden
nur neu zusammengesetzt. Vor und nach dem Zünden ist die Zahl der H- und
O-Atome gleich. Das ist der Erhalt der Masse
bei chemischen Reaktionen.
Warum reagieren genau 2 H2 mit 1 O2?
Ein Wassermolekül besteht aus zwei H-Atomen und einem O-Atom. Damit am Ende nur
Wassermoleküle entstehen und keine Atome übrig bleiben, müssen doppelt so viele
Wasserstoff- wie Sauerstoff-Moleküle reagieren. Genau das beschreibt das Zahlenverhältnis
in der Reaktionsgleichung.