Chemische Veränderungen
Wenn ein Gegenstand aus Eisen der Luft ausgesetzt wird, fängt er irgendwann an zu rosten (siehe Abbildung unten).
Während sich der Rost auf der Oberfläche des Eisens bildet, blättert er ab und legt mehr Eisen frei, das weiter rostet. Rost ist eindeutig eine Substanz, die sich von Eisen unterscheidet. Das Rosten ist ein Beispiel für eine chemische Veränderung.
Eine chemische Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, eine bestimmte chemische Veränderung zu erfahren. Eine chemische Eigenschaft von Eisen ist, dass es in der Lage ist, sich mit Sauerstoff zu Eisenoxid, dem chemischen Namen von Rost, zu verbinden. Ein allgemeinerer Begriff für das Rosten und andere ähnliche Prozesse ist Korrosion. Andere Begriffe, die häufig zur Beschreibung chemischer Veränderungen verwendet werden, sind brennen, verrotten, explodieren und gären. Chemische Eigenschaften sind sehr nützlich, um Substanzen zu identifizieren. Im Gegensatz zu physikalischen Eigenschaften können chemische Eigenschaften jedoch nur dann beobachtet werden, wenn sich die Substanz gerade in eine andere Substanz verwandelt.
Eine chemische Veränderung wird auch als chemische Reaktion bezeichnet. Eine chemische Reaktion ist ein Vorgang, bei dem ein oder mehrere Stoffe in einen oder mehrere neue Stoffe umgewandelt werden. Zink ist ein silbergraues Element, das zu einem Pulver gemahlen werden kann. Wenn Zink bei Raumtemperatur mit pulverisiertem Schwefel \(\left( \ce{S} \right)\), einem hellgelben Element, gemischt wird, ist das Ergebnis einfach eine Mischung aus Zink und Schwefel. Es findet keine chemische Reaktion statt. Wird der Mischung jedoch Energie in Form von Wärme zugeführt, reagiert das Zink chemisch mit dem Schwefel und bildet die Verbindung Zinksulfid \(\ce{ZnS} \rechts)\). Unten sind die an dieser Reaktion beteiligten Substanzen abgebildet.
Die Reaktion zwischen Zink und Schwefel lässt sich in einer sogenannten chemischen Gleichung darstellen. In Worten könnte man die Reaktion so schreiben:
Eine bequemere Art, eine chemische Reaktion auszudrücken, ist die Verwendung der Symbole und Formeln der beteiligten Substanzen:
Die Substanz(en) links vom Pfeil in einer chemischen Gleichung werden Reaktanten genannt. Ein Reaktant ist ein Stoff, der zu Beginn einer chemischen Reaktion vorhanden ist. Die Substanz(en) rechts vom Pfeil werden als Produkte bezeichnet. Ein Produkt ist eine Substanz, die am Ende einer chemischen Reaktion vorhanden ist. In der obigen Gleichung sind Zink und Schwefel die Reaktanten, die sich chemisch verbinden, um Zinksulfid als Produkt zu bilden.