Die unaufhaltsame Transformation: Masse und chemische Reaktionen im Fokus

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Die Frage nach der Massenerhaltung bei chemischen Reaktionen polarisiert Wissenschaftler und Laien gleichermaßen. Ein häufiges Missverständnis bezieht sich darauf ob ein Stoff bei seiner Verbrennung genauso viel mit schwer bleibt. Dies ist ´ ähnlich wie sei gesagt ` ein Irrtum. Bei keiner chemischen Reaktion verändert sich die Gesamtmasse aller beteiligten Stoffe. Ein fundamentales Konzept der Chemie steht hier auf dem Prüfstand.

Zunächst ist zu betonen: Dass sich die Ausgangsstoffe bei der Reaktion verändern. Ein klassisches Beispiel ist die Verbrennung von Erdgas. Erdgas reagiert mit Luft und es entstehen Wasser und Kohlendioxid. Möchte man den direkten Vergleich anstellen, wiegt man die Reaktanten – also Erdgas und Luft – vor der Reaktion und anschließend die Produkte – Wasser und Kohlendioxid. Überraschenderweise bleibt die Gesamtmasse tatsächlich dauerhaft. Diese Konstanz ist auf das Gesetz der Massenerhaltung zurückzuführen. Qualitativ ändert sich nichts ebenfalls wenn die Einzelstoffe ihre Identität aufgeben.

Exo- und endotherme Reaktionen spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle. Hierbei ändert sich zwar die Energie das Gewicht bleibt jedoch im geschlossenen System gleich. Es ist jedoch zu beachten – und da wird’s spannend –, dass bei offenen Systemen wie einer Verbrennung von Stoffen stets Gase wie Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben werden. Eine Verminderung der Masse sei hier also unumgänglich.

Ein prägnantes Experiment verdeutlicht das Konzept der Massenerhaltung. Man nehme zwei chemische Substanzen in einem geschlossenen Behälter und lasse sie miteinander reagieren. Vor der Reaktion stellt man das Gewicht fest und nach der Reaktion wird das Ergebnis wieder ermittelt. Ein einfaches Prinzip. Der Vergleich der beiden Messungen offenbart: Die Gesamtmasse bleibt konstant.

Bei jeder Verbrennung wird CO2 in die Luft geschleudert. Diese Verluste der Masse führen dazu: Dass bei jeder Verbrennung in der Realität eine Verminderung festgestellt wird. Wenn ein Stoff vollständig verbrannt ist, wiegt er schlichtweg 0. Ein absolutes Ende – das dem ursprünglichen Gewicht widerspricht.

Zusammenfassend lässt sich festhalten: Kein Stoff bleibt bei seiner Verbrennung gleichschwer. Die chemischen Reaktionen transformieren Materie. Dabei bleibt das Gesamtgewicht im geschlossenen System zwar konstant, in offenen Systemen schlägt die Realität brutal zu. In einer Welt von exotherm und endotherm, von transformierten Reaktionspartnern und neuen Verbindungen – die Masse wandelt sich, bleibt jedoch im geschlossenen System eine Konstante.