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Naturwissenschaften

Chemische Gleichungen ausgleichen

Gib etwa H2 + O2 -> H2O ein. Das Werkzeug erhält jedes Element, berechnet die stöchiometrischen Koeffizienten und prüft die Atomzahlen auf beiden Seiten.

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Gib eine neutrale Molekülgleichung mit Edukten links und Produkten rechts ein. Vorhandene Koeffizienten werden ignoriert und neu berechnet.

Beispiele: H2 + O2 -> H2O; Fe + O2 -> Fe2O3; C3H8(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(l).

Nur neutrale Molekülgleichungen. Explizite Ionenladungen, Elektronen und Redox-Halbreaktionen werden nicht unterstützt.

Ausgeglichene Gleichung

-

Prüfung der Atomerhaltung

ElementEdukteProduktePrüfung

Details

    War dieses Werkzeug hilfreich?

    Wie funktioniert dieses Tool?

    Beim Ausgleichen einer chemischen Gleichung werden Koeffizienten so gewählt, dass jedes Element auf Edukt- und Produktseite gleich viele Atome besitzt. Das ist die symbolische Umsetzung der Massenerhaltung. Der Rechner löst die Erhaltungsbedingungen exakt und gibt das kleinste positive ganzzahlige Verhältnis zurück.

    Edukte stehen links, Produkte rechts. Pluszeichen trennen Spezies, der Pfeil trennt beide Seiten.

    Indizes innerhalb einer chemischen Formel dürfen nicht geändert werden. Nur äußere Koeffizienten werden angepasst.

    Die Berechnung zählt Atome in Formeln einschließlich runder und eckiger Klammern sowie Hydraten und erstellt für jedes Element eine Erhaltungsgleichung.

    Für jedes Element entsteht eine Erhaltungsgleichung. Das resultierende Gleichungssystem wird mit exakten rationalen Zahlen gelöst.

    OpenStax fordert gleiche Atomzahlen für jedes Element und die kleinsten möglichen ganzzahligen Koeffizienten.

    Die Koeffizienten liefern zugleich stöchiometrische Verhältnisse, die später für Molrechnungen genutzt werden.

    Das Werkzeug behandelt neutrale Molekülgleichungen. Ionische Gleichungen müssen zusätzlich elektrische Ladung erhalten; explizit geladene Ionen und Elektronen werden nicht unterstützt.

    Schreibe zuerst die tatsächlich beteiligten neutralen Stoffe auf beide Seiten. Das Programm sucht Zahlen vor diesen Formeln; es erfindet keine fehlenden Reaktionspartner. In H₂ + O₂ → H₂O liefert es 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Links und rechts stehen damit vier Wasserstoffatome und zwei Sauerstoffatome. H₂O in H₂O₂ zu ändern wäre keine Lösung derselben Aufgabe, sondern eine andere chemische Spezies.

    Für jedes Element entsteht eine Erhaltungsgleichung. Die Suche erfolgt mit exakten Bruchzahlen und führt bei eindeutig bestimmbarer Zusammensetzung zu positiven ganzzahligen Koeffizienten im kleinsten Verhältnis. Ein Fehler wegen unterschiedlicher Elemente oder fehlender eindeutiger Lösung bedeutet deshalb nicht, dass du einfach beliebig große Zahlen ausprobieren solltest. Prüfe stattdessen Schreibweise und Vollständigkeit der Edukte und Produkte.

    Ein ausgeglichener Atombestand beweist nicht, dass die Reaktion unter deinen Bedingungen stattfindet. Reaktionsgeschwindigkeit, Gleichgewicht, Energiebedarf und Nebenprodukte werden hier nicht bestimmt. Die Koeffizienten geben Teilchen- und Mol-Verhältnisse, keine direkten Massenverhältnisse an. Zum Umrechnen in Gramm brauchst du die molaren Massen; für ein Produkt aus begrenzten Eduktmengen zusätzlich eine stöchiometrische Rechnung. Geladene Spezies und Elektronen sind nicht unterstützt: Für eine ionische Bilanz muss neben den Atomen auch die Ladung erhalten bleiben.

    So verwenden Sie dieses Tool

    1. Spezies korrekt eingeben

      Elementsymbole richtig schreiben und mit + trennen.

    2. Reaktionsrichtung angeben

      ->, =>, = oder → verwenden.

    3. Koeffizienten neu berechnen lassen

      Vorhandene Zahlen werden verworfen und minimal neu bestimmt.

    4. Atomtabelle prüfen

      Für jedes Element müssen beide Summen übereinstimmen.

    Erhaltungsprinzip

    Für jedes Element muss die mit Koeffizienten gewichtete Atomzahl auf beiden Seiten gleich sein.

    Elementerhaltung

    Σ Edukte(νᵢNᵢ,E) = Σ Produkte(νⱼNⱼ,E)

    ν ist der stöchiometrische Koeffizient.

    Kürzung

    ggT(ν₁, …, νₙ) = 1

    Das kleinste ganzzahlige Verhältnis wird verwendet.

    ν
    stöchiometrischer Koeffizient
    Nᵢ,E
    Atomzahl von Element E in Spezies i

    Ionengleichungen erfordern zusätzlich Ladungserhaltung.

    Anwendungsfälle

    Chemieaufgaben

    Manuelles Ausgleichen kontrollieren.

    Stöchiometrie vorbereiten

    Mol-Verhältnisse für Folgerechnungen erhalten.

    Reaktion prüfen

    Kontrollieren, ob dieselben Elemente auf beiden Seiten vorkommen.

    Massenerhaltung erklären

    Atomzahlen pro Element sichtbar machen.

    Beispiele

    Wasserbildung

    4 H und 2 O auf jeder Seite.

    Eingabe

    H2 + O2 -> H2O

    Ergebnis

    2 H2 + O2 → 2 H2O

    Eisen(III)-oxid

    4 Fe und 6 O.

    Eingabe

    Fe + O2 -> Fe2O3

    Ergebnis

    4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

    Ethanverbrennung

    Verhältnis 2:7:4:6.

    Eingabe

    C2H6 + O2 -> CO2 + H2O

    Ergebnis

    2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O

    Ammoniaksynthese

    Molverhältnis 1:3:2.

    Eingabe

    N2 + H2 -> NH3

    Ergebnis

    N2 + 3 H2 → 2 NH3

    Mit Aggregatzuständen

    Zustände bleiben erhalten.

    Eingabe

    C3H8(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(l)

    Ergebnis

    C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(l)

    Tipps und bewährte Vorgehensweisen

    • Indizes nie ändern, nur Koeffizienten.
    • Auf das kleinste ganzzahlige Verhältnis kürzen.
    • Koeffizient 1 wird gewöhnlich weggelassen.
    • Zustände (s), (l), (g), (aq) beeinflussen die Atomzahl nicht.
    • Ein Element nur auf einer Seite bedeutet eine unvollständige Gleichung.
    • Ausgeglichen bedeutet nicht automatisch, dass die Reaktion tatsächlich abläuft.
    • Eine Ionengleichung muss Ladungen und Atome erhalten. Verwende dafür ein Verfahren für explizite Ladungen.

    Quellen und Referenzen

    Häufig gestellte Fragen

    Was bedeutet Ausgleichen?

    Koeffizienten so wählen, dass jedes Element erhalten bleibt.

    Darf man Indizes ändern?

    Nein.

    Warum kleinste ganze Zahlen?

    Sie geben das einfachste stöchiometrische Verhältnis an.

    Was bedeuten Koeffizienten?

    Relative Teilchenzahlen und Mol-Verhältnisse.

    Werden Klammern unterstützt?

    Ja, einschließlich eckiger Klammern und Hydrate.

    Werden Zustandsangaben unterstützt?

    Ja.

    Werden Ionengleichungen unterstützt?

    Nein. Das Werkzeug gleicht neutrale Moleküle aus. Explizit geladene Ionen, Elektronen und Redox-Halbreaktionen erfordern zusätzlich eine elektrische Ladungsbilanz.

    Ergeben Koeffizienten direkt Massen?

    Nein, dafür braucht man molare Massen.

    Werden Daten übertragen?

    Nein. Alles läuft lokal.

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