Umsatzberechnungen mit Reinstoffen und Einrichten von Reaktionsgleichungen

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1 Umsatzberechnunen mit Reinstoffen und Einrichten von Reaktionsleichunen TGE 1. Grundleende Aufaben 1.1. Richten Sie zuerst die Reaktionsleichun ein. Berechnen Sie anschließend anhand der eebenen Stoffmene, die Stoffmenen der anderen ebildeten bzw. verbrauchten Reaktionspartner. Beispiel 1 2 H 2 + O 2 2 H 2 O 0,5 0,25 0,5 2 H 2 -Moleküle reaieren mit 1 O 2 -Molekül (vl. Koeffizientenverhältnis 2:1). Mit anderen Worten: Es wird immer die halbe (1/2) Stoffmene O 2 verbraucht. 0,5 H 2 reaieren entsprechend mit 0,25 O 2. Dabei entstehen 0,5 H 2 O (ween Koeffizientenverhältnis 2:2). Beispiel 2 Ca 3 P H 2 O 3 Ca(OH) PH 3 0,8 4,8 2,4 1,6 Aus dem Koeffizientenverhältnis 6:3 folt, dass die doppelte Mene H 2 O verbraucht wird, wie Ca(OH) 2 entsteht, d.h. 4,8. Aus dem 1:3-Koeffizientenverältnis (Ca 3 P 2 : 3 Ca(OH) 2 ), folt dass 3 mal mehr Ca(OH) 2 ebildet wird, wie Ca 3 P 2 verbraucht wird. Mit anderen Worten: Es wird 1 Drittel der Ca(OH) 2 -Stoffmene benötit, d.h. 0,8. Aus dem Koeffizientenverhältnis 3:2 folt, dass 1,6 PH 3 ebildet werden, wenn 2,4 Ca(OH) 2 entstehen. a) Na 2 O 2 Na 2 O + O 2 1 b) NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 0,5 c) N 2 O + H 2 N 2 H 4 + H 2 O 0,75 d) Cu 2 S + Cu 2 O SO 2 + Cu 0,9 e) H 2 O + CO 2 CH 4 + O 2 0,654 f) Al 4 C 3 + H 2 O Al(OH) 3 + CH 4 1, a) Welche Masse Natrium und welches Volumen Cl 2 -Gas (p = 1013 hpa, ϑ = 20 C) müssen zur Synthese von 10 NaCl einesetzt werden? Anm.: 1 eines Gases nimmt bei 20 C und 1013 hpa 24,06 L ein. b) Welche Auswirkun hat es auf die NaCl-Masse, wenn 12,5% mehr Na als berechnet einesetzt werden? 1.3. Berechnen sie die Volumina an H 2 und O 2 (p = 1013 hpa, ϑ = 20 C) um 50 ml H 2 O herzustellen. (ρ = 1,0 /cm 3 ). Anm.: 1 eines Gases nimmt bei 20 C und 1013 hpa 24,06 L ein Calciumcarbonat (CaCO 3 ) reaiert in Salzsäure zu CaCl 2, H 2 O und CO 2. Berechnen Sie Masse bzw. Gasvolumen der entstehenden Produkte, wenn 0,291 CaCO 3 einesetzt werden Welche Masse Schwefel lässt sich aus 20 FeS ewinnen? 1.6. Bei der Reaktion von Bariumhydroxid (Ba(OH) 2 ) mit CO 2 entstehen Bariumcarbonat (BaCO 3 ) und Wasser. Man lässt 10 Ba(OH) 2 mit einem Überschuss an CO 2 reaieren. Berechnen Sie die Masse m(baco 3 ) In Raketen mit Flüssitreibstoff nutzt man Hydrazin (N 2 H 4 ) und N 2 O 4 (Distickstofftetraoxid) als Treibstoffkomponenten. Werden beide Komponenten zusammen ebracht, so zünden sie spontan, d.h. ohne Zündquelle (hyperoler Treibstoff). Bei der Reaktion entsteht Stickstoff und Wasser. Welche Masse an Stickstoff und H 2 O entstehen pro k Hydrazin? In welchem Massenverhältnis müssen die Ausansstoffe in der Raketendüse zusammenebracht werden?

2 2. Weitere Aufaben zum Einrichten von Reaktionsleichunen und Umsatzberechnunen mit Reinstoffen Viele dieser Aufaben sind ehemalie Aufaben aus Klassenarbeiten für die TGE-Klassen. Manchmal enthalten die Aufaben noch Aufabenteile zur Reaktionsenerie, Katalysatoren etc. Diese Teile sind nur relevant, wenn sie schon im Unterricht besprochen wurden. Sie bekommen hier sehr viele Aufaben zur Übun. Wie viele Sie zur Vorbereitun auf die Klassenarbeit lösen, bleibt Ihnen überlassen. Die mit * markierten Aufaben sind etwas schwierier. In der Reel enthält eine Klassenarbeiten auch eine Aufaben von diesem Kaliber Geben Sie die richti einerichteten Reaktionsleichunen an: a) Aluminiumsulfat (Al 2 (SO 4 ) 3 ) wird durch Umsetzun von Aluminiumhydroxid (Al(OH) 3 ) mit konzentrierter Schwefelsäure (H 2 SO 4 ) ewonnen. Dabei entsteht auch Wasser. b) Calciumcyanamid (CaCN 2 ) setzt sich mit Wasser zu Calciumcarbonat (CaCO 3 ) und Ammoniak (NH 3 ) um. c) Aus Bleinitrat (Pb(NO 3 ) 2 entsteht beim Erhitzen Bleioxid (PbO), Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Sauerstoff (O 2 ) Ethanol (C 2 H 5 OH) verbrennt an der Luft zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. a) Geben Sie ein Enerie-Reaktionswe-Diaramm (Eneriediaramm) der Reaktion an und beschriften Sie markante Punkte. b) Die Reaktion lässt sich auch mit einem Katalysator durchführen. Worin besteht der Nutzen eines solchen Stoffs und wie lässt sich seine Wirkun erklären? c) Welche Masse Ethanol müssen verbrennt werden, damit 1000 Liter Kohlenstoffdioxid entstehen? Hinweis: Bei den eebenen Bedinunen, nehmen 1 eines Gases 26,3 Liter ein Durch Einleiten von CO 2 in eine KOH-Lösun entsteht Kaliumcarbonat (K 2 CO 3 ) und H 2 O. Welche Masse K 2 CO 3 entsteht, wenn 20 CO 2 in einen Überschuss an KOH-Lösun eineleitet werden? 2.4. Eisen (Fe) reaiert mit Sauerstoff (O 2 ) zu Eisenoxid (Fe 2 O 3 ). Welche Masse Sauerstoff wird benötit, um 50 Gramm Eisenoxid zu bilden? 2.5. Bei der Verbrennun von Propan (C 3 H 8 ) mit Luftsauerstoff (O 2 ) entsteht CO 2 und H 2 O. Welche Masse an CO 2 und an H 2 O werden ebildet, wenn 170 Gramm Propan (Inhalt einer Campinaskartusche) verbrannt werden? 2.6. Auch Ihre Körperzellen veratmen Zucker (C 6 H 12 O 6 ) mit Luftsauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und H 2 O. Das H 2 O scheiden Sie roßteils über die Nieren aus, das CO 2 atmen Sie aus. Wie viel Liter reines CO 2 werden auseatmet, wenn Ihre Zellen am Ta 500 Zucker veratmen? Hinweis: Unter den eebenen Bedinunen nimmt ein eines beliebien Gases das Volumen von 22,4 L ein, d.h. das are Volumen des Gases beträt V m = 22,4 L/ Bei sehr hohen Temperaturen kann aus Kohlenstoff (C) und Wasserdampf die asförmien Produkte Kohlenstoffmonoxid (CO) und Wasserstoff (H 2 ) ewonnen werden. Welches Gesamtvolumen an Gas entsteht, wenn man 5 Kohlenstoff umsetzt. Hinweis: Unter den eebenen Bedinunen nimmt ein eines beliebien Gases das Volumen von 88,9 L ein. V m = 88,9 L/ ,00 Gramm Eisensulfid (FeS 2 ) werden mit Sauerstoff (O 2 ) zu Fe 2 O 3 und Schwefeldioxid (SO 2 ) verbrannt. Welches Sauerstoffvolumen wird dabei verbraucht und welche Masse Fe 2 O 3 wird ebildet? Hinweis: 1 eines Gases nimmt bei den eebenen Bedinunen 28,45 L ein. (V m = 28,45 L/) 2.9.* In ein leeres Stahlefäß werden 10,0 Gramm Aluminium (Al) und 10,0 ml flüssies Brom (Br 2, ρ = 3,12 /cm 3 ) einelassen und fest verschlossen. Bei der Reaktion entsteht Aluminiumbromid (AlBr 3 ). Geben Sie alle nach Reaktionsende enthaltenen Stoffe (incl. der jeweilien Masse) an * 10 Liter Methan (CH 4 ) werden mit 5 Liter Sauerstoff (O 2 ) in einem Reaktionsefäß zu CO 2 und H 2 O () umesetzt. Welche Massen und welche Volumina der beteiliten Stoffe sind nach Reaktionsende im Gefäß enthalten, wenn auch H 2 O am Ende asförmi vorliet? Hinweis: 1 Gas entspricht einem Volumen von 22,4 L kommentierte Lösunen unter

3 Lösunen - ohne Gewähr Nicht zu früh in den Musterlösunen nachschauen! Wenn Sie nicht weiterkommen, dann lesen Sie hier erst mal die Tipps. Erst wenn die auch nicht weiterhelfen, können Sie einen Blick in die Musterlösunen werfen. Sie finden die Lösunen auf den folenden Seiten. Hier handelt es sich um einen mölichen Lösunswe. Es ibt auch andere Lösunswee die zielführend sind. Wichti für die Bewertun ist, dass der esamte Lösunswe nachvollzoen werden kann. Bei jeder Rechnun muss ersichtlich sein, was hier erade berechnet werden soll. Dies kann z.b. in Textform aneeben werden. Alle Einheiten sind ausnahmslos anzueben. Enderebnisse müssen auf eine vernünftie Anzahl an Nachkommastellen erundet werden. Ist die Anzahl der Nachkommastellen offensichtlich unvernünfti, ibt es einen Punktabzu. Wenn Sie irendwelche Fehler in den Musterlösunen finden, bitte ich um einen kurzen Hinweis per Mail dankbar: Allemeines Lösunsmuster, das für die meisten Umsatzberechnunen ilt. Schritt 1: Alle Ausansstoffe und Produkte der Reaktion durch ein Pfeil etrennt notieren. Ausansstoffe -> Produkte. Dabei keine Stoffe veressen, auf die nur indirekt hinewiesen wird. Beispiel: Wasserstoff verbrennt an der Luft zu Wasser ) => H 2 + O 2 H 2 O ( Verbrennun an der Luft meinst eine exotherme Reaktion mit O 2 unter Flammenerscheinun, auch wenn im Text Sauerstoff nicht als Wort erwähnt ist. Schritt 2: Reaktionsleichun einrichten: Die Anzahl der Atome muss für jedes Element rechts und links des Pfeils leich sein. Beispiel: 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Schritt 3: Die eebene Stoffmene aus der Aufabenstellun ermitteln. Entweder ist die Stoffmene direkt in aneeben oder es kann auf die Stoffmene der Stoffportion eschlossen werden (über die are Masse des Stoffs oder bei Gasen über das are Volumen) Schritt 4: Über die Koeffizientenverhältnisse auf die Stoffmenen des/der esuchten Stoff(e) (in ) schließen. Schritt 5: Evtl. noch in die esuchte Größe, z.b. Masse oder Gasvolumen, umrechnen. Dafür braucht man häufi die are Masse oder das are Volumen.

4 Nr. 1.1 a) 2 Na 2 O 2 2 Na 2 O + O ,5 b) 2 NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 1 0,5 0,5 0,5 c) N 2 O + 3 H 2 N 2 H 4 + H 2 O 0,25 0,75 0,25 0,25 d) Cu 2 S + 2 Cu 2 O SO Cu 0,15 0,3 0,15 0,9 e) 2 H 2 O + CO 2 CH O 2 0,654 0,327 0,327 0,654 f) Al 4 C H 2 O 4 Al(OH) CH 4 0, ,15 0,3833 0,2875 Man beachte! Die Stoffmene bleibt während einer chemischen Reaktion nicht unbedint konstant! So entstehen z.b. bei c) aus 4 Ausansstoffekülen 2 Produkteküle. Aus 1 (0,25 + 0,75 ) Ausansstoffen entstehen insesamt 0,5 Produkte! c) N 2 O + 3 H 2 N 2 H 4 + H 2 O + + Die Anzahl der Teilchen kann sich im Verlauf von Reaktionen ändern! Die Gesamtmasse bleibt bei chemischen Reaktionen erhalten, die Stoffmene bzw. Teilchenzahl kann sich ändern! Nr. 1.2 Aus Verleich der Koeffizienten folt: Für jedes verbrauchte Na entsteht 1 NaCl-Formeleinheit (folt aus Koeffizientenverhältnis 2:2). Reaktionsleichun: 2 Na Cl 2 2 NaCl a) Umrechnun von m(nacl) in n(nacl) m( NaCl) m( NaCl) M ( NaCl) = n( NaCl) = n( NaCl) M ( NaCl) M ( NaCl) = 58,44 (Wert mit des PSE berechnet) 10 n( NaCl) = = 0, ,44 b) Ermittlun der Stoffmenen und der Masse Natrium Na (anhand Koeffizienten der Reaktionsleichun)

5 Pro verbrauchtes Na entsteht 1 NaCl. Dies eribt sich durch Verleich der Koeffizienten: 2Na + Cl2 2NaCl. Da 0,1711 NaCl herzustellen sind müssen n(na) = 0,1711 Na einesetzt werden. Umrechun in m(na) m( Na) = M ( Na) n( Na) M ( Na) = 22,99 (Wert aus PSE) m( Na) = 22,99 0,1711 3,93 c) Ermittlun der Stoffmene Cl 2 und Umrechun in das Volumen V(Cl 2 ) Er wird die halbe Stoffmene verbraucht, wie Stoffmene NaCl entsteht. Dies eribt sich durch Verleich der Koeffizienten: Na + Cl2 NaCl. Da 0,1711 NaCl herzustellen sind, müssen n(cl 2 ) = 0,1711 :2 = ,08555 Cl 2 einesetzt werden. Bei Gasen wird üblicherweise das benötite Volumen aneeben und nicht die benötite Masse wie bei Feststoffen oder Flüssikeiten. Allemein ilt: 1 eines beliebien (idealen) Gases nimmt bei 20 C und Normaldruck 24,06 L ein. Dreisatz 1 = 24,06 L 0,08555 = x L x 0,08555 = x 2,06L 24, 06 1 Auch wenn 12,5% mehr Cl 2 einesetzt wird kann nicht mehr NaCl synthetisiert werden, da Na für die Reaktion fehlt. Stoffe reaieren nur in festen Massenverhältnissen miteinander! Nr H 2 + O 2 2 H 2 O; Elementare Gase sind in der Reel zweiatomi (bis auf die Edelase): O 2, H 2, Cl 2, N 2, F 2 a) Berechnun der Stoffmene H 2 O: Mit der Dichte ρ 1,0 /ml folt aus V(H 2 O)= 50 ml m(h 2 O) = n( H 2O) = 2,778 (M(H 2 O) = 18,02 /: mit PSE berechnet) 18,02 b) Ermittlun der Stoffmenen n(h 2 ) und Volumenberechun Pro H 2 O wird 1 H 2 verbraucht. dies folt aus dem Koeffizientenverhältnis 2: 2. Mit anderen Worten: Die leiche Anzahl an H 2 -Molekülen wird ebildet, wie H 2 verbraucht wird. n(h 2 O) = 2, eines beliebien (idealen) Gases nehmen wie 20 C und Normaldruck 24,06 L ein. Dreisatz x 2,778 = x 66,84L. V(H 2 ) = 66,84 L 24, 06 1 c) Ermittlun der Stoffmenen n(o 2 ) und Volumenberechnun

6 Aus dem Koeffizientenverhältnis 1: 2 folt: Es entsteht doppelt so viel H 2 O wie O 2 verbraucht wird. Mit anderen Worten: Die verbrauchte O 2 -Stoffmene ist halb so roß wie die synthetisierte H 2 O-Mene. n(o 2 ) = 2,778 : 2 = 1,389. Mit dem Molvolumen (1 24,06 L) folt der Dreisatz: 1 = 24,06 L 1,389 = x L x 1,389 = x 33,42L. V(O 2 ) = 33,42 L 24, 06 1 Man hätte auch schlussfolern können. Es wird das halbe Volumen O 2 benötit, wie H 2 -Volumen benötit wird, da das Koeffizientenverhältnis 2 : 1 ist (2 H 2 +1 O 2 ). Also V(O 2 ) = 66,84 L : 2 = 33,42 L. Nr. 1.4 CaCO + 2HCl CaCl + CO + H O a) Berechnun der Stoffmene CaCO 3 : 0,291 n( H 2O) = 0, (M(CaCO 3 ) = 100,09 /: mit PSE berechnet) 100,09 b) Ermittlun der Stoffmenen der Produkte und Umrechnun in Masse bzw. Volumen Aus den Koeffizientenverhältnissen folt: Es entstehen n(cacl 2 ) = 0, CaCl 2. m( CaCl ) = M ( CaCl ) n( CaCl ) Mit M ( CaCl2 ) = 110,98 (Wert aus PSE) folt: m( CaCl2 ) = 110,98 0, ,323 Es entstehen n(co 2 ) = 0, CO 2.(vl. Koeffizientenverhältnis) Mit dem Molvolumen (1 24,06 L) folt der Dreisatz: 1 = 24,06 L 0, = x L x 0, = x 0,070L 70mL. V(CO 2 ) = 70 ml 24, 06 1 Es entstehen n(h 2 O) = 0, H 2 O. (vl. Koeffizientenverhältnis) m( H O) = M ( H O) n( H O) Mit M ( H 2O) = 18,02 (Wert aus PSE) folt: m( H 2O) = 18, 02 0, , 052 Nr. 1.5 FeS Fe + S a) Berechun der Stoffmene FeS

7 m( FeS) 20 n( FeS) = n( FeS) = 0,227 M ( FeS) 87,913 b) Berechun der Masse S m( S) = M ( S) n( S) m( S) = 32,066 0,227 7,29 Alternativer Berechnunswe Man kann mithilfe der aren Massen den Massenanteil von S in FeS berechnen: 32, 066 w( S) = = 0,3647 (Der Schwefelanteil an der FeS-Masse beträt 36,47%) 87,913 m(s)=m(fes) w(s) = 20 0,3647=7,29 Nr. 1.6 Reaktionsleichun: Ba( OH ) 2 + CO2 BaCO3 + H 2O Auch wenn ein Überschuss an CO 2 einesetzt wird, so ist doch die Ba(OH) 2 -Masse der limitierende Faktor. Der Überschuss an CO 2 ist nach der Reaktion unverändert vorhanden. m( Ba( OH ) 2) 10 n( Ba( OH ) 2) = n( Ba( OH ) 2) = = 0,0584 M ( Ba( OH ) 2) 171,342 Aus dem 1:1-Koeffizientenverrhältnissen folt: m( BaCO3 ) = n( BaCO3 ) M ( BaCO3 ) m( BaCO3 ) = 0, ,336 11,51 Nr. 1.7 Reaktionsleichun: 2N2H 4 + N2O4 3N2 + 4H 2O a)berechnun der Stoffmene Hydrazin m( N2H 4 ) 1000 n( N2H 4) = n( N2H 4 ) = = 31,206 M ( N2H 4 ) 32, 045 b)berechnun der Masse an Stickstoff Aus dem Koeffizientenverhältnis folt: Für 2 Hydrazin entstehen 3 Stickstoff. Es entsteht also die 3/2 = 1,5fache Mene N 2 wie N 2 H 4 verbraucht wird. n(n 2 ) = n(n 2 H 4 ) 1,5 = 31,206 1,5 = 46,809 Auch über auseschriebenen Dreisatz: 2 N 2 H 4 3 N 2 31,206 x x 3 3 = x = 31, 206 = 46,809 31,

8 m( N2) = n( N2) M ( N2) m( N2) = 46,809 28, c) Berechnun der Masse an H 2 O Aus dem 2:4-Koeffizientenverhältnis folt: Es entsteht die doppelte Mene H 2 O wie N 2 H 4 verbraucht wird. n(h 2 O) = 2 31,206 = 62,412 m( H 2O) = M ( H 2O) n( H 2O) = 18,02 62, Berechnun des Massenverhältnisses Das Stoffmenenverhältnis eribt sich aus der Reaktionsleichun und beträt 2: 2N H + 1N O 3N + 4H O 1: Hydrazin reaieren mit 1 Distickstofftetraoxid: Dieses Stoffmenenverhältnis kann in ein Massenverhältnis umerechnet werden: m( N2H4 ) = n( N2H4 ) M ( N2H4 ) m( N2H4 ) = 2 32, 05 = 64, 10 m( N2O4 ) = n( N2O4 ) M ( N2O4 ) m( N2O4 ) = 1 92, 01 = 92, 01 Das Massenverhältnis beträt N 2 H 4 : N 2 O 4 = 64,10 : 92,01, oder runtererechnet N 2 H 4 : N 2 O 4 = 1 : 1, a) 2 Al(OH) H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) H 2 O b) CaCN H 2 O CaCO NH 3 c) 2 Pb(NO 3 ) 2 2 PbO + 4 NO 2 +O a) b) Die Reaktion wird durch die Verwendun eines Katalysators beschleunit, d.h. bei leich bleibender Temperatur läuft die Rkt. schneller ab. Der Katalysator senkt die Aktivierunsenerie (E a ) heranb. Durch die Herabsenkun dieser eneretischen Barriere, können mehr Eduktteilchen pro Zeiteinheit reaieren. c) selber Lösen! Erst Reaktionsleichun aufstellen. Verbrennun an der Luft exotherme Reaktion durch Reaktion mit Sauerstoff (O 2 ) KOH + CO 2 H 2 O + K 2 CO 3 m(k 2 CO 3 ) = 62,80, Hinweis: M(K 2 CO 3 )=138,1965 /; M(CO 2 ) = 44,0095 / 2.4 Schritt 1: Alle Ausansstoffe und Produkte der Reaktion durch ein Pfeil etrennt notieren Fe + O 2 Fe 2 O 3

9 Schritt 2: Reaktionsleichun einrichten 2 Fe + 1,5 O 2 Fe 2 O 3 oder 4 Fe + 3 O 2 2 Fe 2 O 3 Schritt 3: Geebene Stoffmene aus der Aufabenstellun ermitteln M(Fe 2 O 3 ) = 2 M(Fe) + 3 M(O) = 159,6882 / n Fe O m( Fe O ) = = 50 (kann alternativ auch über Dreisatz berechnet werden) 159, ( 2 3) 0,31311 M ( Fe2O3 ) Schritt 4: Über die Koeffizientenverhältnisse auf die Stoffmenen des/der esuchten Stoff(e) (in ) schließen. 4 Fe + 3 O 2 2 Fe 2 O 3 Ween dem 3:2 Verhältnis folt: Die Stoffmene an O 2 bei der Reaktion ist 1,5 mal (3:2 = 1,5) so roß wie die Fe 2 O 3 -Stoffmene. => n(o 2 ) = 1,5 0, , O 2. Dies kann formal auch mit einem Dreisatz berechnet werden: Koeffizient 2 Koeffizient 3 0,31311 x x 0, O 2 Schritt 5: Evtl. noch in die esuchte Größe, z.b. Masse oder Gasvolumen, umrechnen. M(O 2 ) = 2 M(O) = 31,9988 / m(o 2 ) = n(o 2 ) M(O 2 ) = 0, ,9988 / 15,03 O C 3 H O 2 3 CO H 2 O m( C H ) n( C H ) = = 170 3,85526 C H 44, M ( C3H8 ) m( C H ) n( C H ) = = 170 3,85526 C H 44, M ( C3H8 ) Ween dem Koeffizientenverhältnis von 1:3 (1 C 3 H O 2 3 CO H 2 O) wird die dreifache Stoffmene an CO 2 ebildet: n(co 2 ) = 3 3, ,56577 CO 2. Mit Hilfe der Molaren Masse von M = 44,0095 / kann man dies in die Masse von ca. m 509 CO 2 umerechnet werden. Ween dem Koeffizientenverhältnis von 1:4 (1 C 3 H O 2 3 CO H 2 O) wird die vierfache Stoffmene an H 2 O ebildet: n(h 2 O) = 4 3, ,42103 H 2 O. Das sind ca. m(h 2 O) 278 H 2 O

10 2.6 C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O 500 C 6 H 12 O 6 entsprechen 2, (da M = 180,15588 /). D.h. es entstehen 16, CO 2. Wenn 1 22,4 L einnimmt (vl. Aufabenstellun), dann nehmen 16, ca. 373 L ein. 2.7 C + H 2 O CO + H 2 5 Kohlenstoff entsprechen n = 0, Es entstehen 0, CO und 0, H 2. Insesamt entstehen also 0, Gas. Diese nehmen ein Volumen von ca. 74 L ein FeS O 2 8 SO Fe 2 O 3 5 n( FeS2 ) = 0, , 977 / Ween dem 4:2-Verhältnis ist die Fe 2 O 3 -Stoffmene erade halb so roß: n(fe 2 O 3 ) = 0, m(fe 2 O 3 ) = n(fe 2 O 3 ) M(Fe 2 O 3 ) = 0, ,6882 / 3,33 Fe 2 O 3 Ween dem 4:11-Verhältnis ist die verbrauchte Stoffmene 11/4 mal (= 2,75 mal) rößer als die FeS 2 -Stoffmene: n(o 2 ) = 0, Diese nehmen ein Volumen von 3,26 L ein (da V m = 28,45 L pro beträt). 2.9 Reaktionsleichun: 2 Al + 3 Br 2 2 AlBr 3 10 Gramm Al entsprechen einer Stoffmene von n = 0,3706. Ween dem Koeffizientenverhältnis (2:3) folt, dass für die vollständie Abreaktion des Al, die Br 2 -Stoffmene von n(br 2 ) = 0,5559 benötit wird. Ist diese Brom-Stoffmene überhaupt vorhanden? => 10 ml Brom (Br 2 ) wieen 31,2 Gramm. Sie entsprechen einer Stoffmene von n(br 2 ) = 0,195. Das ist also viel wenier als die benötite Stoffmene. => Überschüssier Stoff Al Manelnder Stoff: Br 2 b) Die vorhandene Stoffmene Brom (0,195 ) können ween dem 2:3-Koeffizientenverhältnis mit n(al) = 0,1301 Al reaieren. Das sind 3,511 Al. Der Rest des Aluminiums bleibt erhalten und kann nicht abreaieren. Es bleiben also 6,49 Al übri. Alle anderen Massen (3,51 Al und 31,2 Br 2 ) wurden zu AlBr 3 umesetzt. Nach Reaktionsende ist also m(albr 3 ) 34,71 enthalten Rkt. Gleichun CH O 2 1 CO H 2 O In Aufabenstellun 10 L 5 L?? eebene Stoffportion Vorelete Stoffmenen 0, , Mit Dreisatz berechnet. z.b. für CH ,4 L x 10 L Als nächstes muss überprüft werden, ob und wenn ja, welche der Ausansstoffe im Überschuss vorlieen. Da die Ausansstoffe im Stoffmenenverhältnis 1:2 reaieren (Koeffizientenverhältnis der Rkt.leichun), sieht man das ein Überschuss an CH 4

11 tatsächlich reaierende Stoffmenen und Stoffmenen der sich bildenden Produkte. nach Rkt. vorhandene Stoffmenen Umrechnun in Volumina Molare Massen aus PSE Nach Rkt. vorhandene Massen (mit m = n M berechnet) enthalten ist. Die O 2 -Portion hineen kann vollständi abreaieren. => 0, , , , , ,00 0, , ,50 L 0,00 L 2,50 L 5,00 L Mit Dreisatz berechnet. z.b. für CH ,4 L Mit Dreisatz berechnet. z.b. für CH 4 : 1 22,4 L 16,043 31, ,010 / 18,0152 / / / 5,37 0,00 4,91 4,02 0,33482 x

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