Frage von Ooo333, 95

Chemie Experten sind gefragt...?

Berechne die Masse eines Erzes (Anteil Kupferkies = 83 %) die verarbeitet werden muss, um eine Tonne Kupfer zu gewinnen. Welches Volumen Schwefeldio- xid werden bei 0 °C dabei freigesetzt?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von vach77, Community-Experte für Chemie, 93

Wer hat denn euch diese Aufgabe gestellt, bei der ihr meiner Meinung nach vollkommen überfordert seid?

Ich habe Dir einmal die Reaktionsgleichung aufgeschrieben, die beim  technischen Ablauf der Kupferherstellung eigentlich in drei Schritte aufgeteilt wird. Sie lautet

6 CuFeS₂ + 13 O₂-->  6 Cu + 2 FeS + 2 Fe₂O₃ + 10 SO₂

Jetzt würde man erst mit dem rechnerischen Teil der Aufgabe beginnen können.

Kommentar von Ooo333 ,

Was meinst du zur Lösung von Cougar99

Kommentar von vach77 ,

Cougar99 lässt den Rechenweg zur Bestimmung von m(Cu) offen. Zur Bestimmung von Schwefel(IV)-oxid geht er von einer anderen Voraussetzung aus als ich, denn es wird ja in der Praxis nicht der gesamte Schwefel in das Oxid (nach "meiner" Gleichung) umgewandelt.

Kommentar von Ooo333 ,

Ich habe jetzt mit Hilfe deiner Formel es mal ausprobiert es zu berechnen...

Habe übrigens die Formel 

m(CuFeS2)/m(Cu)=M(O2) mal n(O2)/M(CuFeS2)

Habe da 378,... Raus ??

Kommentar von vach77 ,

Da die Koeffizienten vor CuFeS₂ und Cu gleich sind, kann man sagen, dass wenn n(Cu) = 1 mol entsteht, auch n(CuFeS₂) verbraucht wurde, oder wenn m(Cu) = 63,5 t entstehen, dazu m(CuFeS₂) = 183,5 t benötigt wurden.

Hinweis: Betrachte hierzu das Periodensystem. Anstelle die Einheit 1g zu nehmen, habe ich gleich die Einheit 1t verwendet.

a) Jetzt kannst Du durch Verhältnisgleichung oder Dreisatz berechnen welche Masse an Schwefelkies benötigt wird, um m(Cu) = 1 t herzustellen.

b) Der Anteil an reinem Kupferkies beträgt in dem Mineral nur 83 %. Also musst Du jetzt noch die Masse des Erzes (verunreinigter Schwefelkies) berechnen.

Meine Lösung m(Erz) = 3,48 t

Merke: Diese Lösung gilt nur, dass man von der Gleichung ausgeht, die in der Technik eine Rolle spielt und die ich Dir gegeben habe. Es kann aber gut sein, dass ihr das Erz so oxidiert, dass nur Cu, Fe₂O₃ und SO₂ entstehen, also eine vereinfachte Reaktionsgleichung habt.

Kommentar von Ooo333 ,

Mein Freund hat da um die 1100 kg Erz raus

Ist die Lösung nicht viel logischer weil Anteil Kupferkies 83%

Kommentar von vach77 ,

So wie ich das sehe, hat Dein Freund m(Cu) = 1 t  mit 83 % angesetzt und dann auf 100 % umgerechnet (ich erhalte dann allerdings m(Cu) = 1,2 t). Es geht aber um das ursprüngliche Erz.

Kommentar von Ooo333 ,

Darf ich fragen was sie beruflich machen 😅😁

Kommentar von Ooo333 ,

Welches Volumen Schwefeldioxid...?

Die Frage steht oben in der Aufgabe...

Können Sie mir die Aufgabe erklären...

Wie kann ich es berechnen?

Warum bei 0Grad ?

Kommentar von vach77 ,

Nach "meiner" Reaktionsgleichung entstehen aus n(Erz) = 6 mol die Stoffmenge n(Schwefeldioxid) = 10 mol

Um das Gasvolumen zu berechnen, benötigt man das molare Volumen bei bestimmten Bedingungen (Temperatur, Druck). Da aber nur die Temperatur gegeben ist, ist dieser Teil der Aufgabe nicht zu lösen.

Stillschweigend nimmt man dann immer Normaldruck an, aber diese Angabe gehört meiner Meinung nach auch in die Aufgabenstellung.

Das molare Volumen wäre dann Vm = 22,4 L/mol.

Welche Stoffmenge n(Schwefeldioxid) entsteht und wie groß ist dann das Gasvolumen?

Kommentar von vach77 ,

Ich habe u.a. mit Chemie zu tun.

Kommentar von Ooo333 ,

Also 224 liter. Schwefeldioxid

Kommentar von Ooo333 ,

Weil 10mol=n(Schwefeldioxid)

Und 10 mal 22,4=224 (liter)

Oder 😁?

Kommentar von vach77 ,

Hallo Ooo333, Du hast jetzt einen Denkfehler.

Wenn n(Schwefeldioxid) = 10 mol entstehen, dann ist das von Dir berechnete Gasvolumen richtig. Diese Stoffmenge entsteht aber nur dann, wenn man von n(Kupferkies) = 6 mol ausgeht.

Es sollen aber m(Cu) = 1 t entstehen, das sind n(Cu) = m(Cu)/M(Cu) = 10⁶ g/(63,5 g/mol) ≈ 15748 mol.

Wenn laut Gleichung n(Cu) = 6 mol entstehen, dann bilden sich gleichzeit n(Schwefeldioxid) = 10 mol.

Wenn n(Cu) = 15748 mol entstehen, dann bilden sich gleichzeitig n(Schwefeldioxid) = .......... mol, das sind dan V(Gas) = ......... L

Kommentar von Ooo333 ,

n(Schwefeldioxid)=25.796,667 mol

22,4 mal 25.796,667=V(Gas)

Jetzt muss es doch richtig sein...

Vielen Dank , ohne dich hätte ich das nicht hinbekommen

Kommentar von Ooo333 ,

Kannst du bitte noch bestätigen dass das richtig ist ?

Kommentar von vach77 ,

Ich habe ein etwas anderes Ergebnis:

Es bilden sich

n(Schwefeldioxid) = (10 mol/6 mol) • 15748 mol ≈ 26247 mol

Diese Stoffmenge musst Du noch in das entsprechende Volumen umrechnen.

Kommentar von Ooo333 ,

Vm= 587932,8 L.  ---> das hört sich so groß an... Kann da wirklich so ein großes Volumen raus kommen ?

Kommentar von vach77 ,

Mein Ergebnis ist V = 26247 mol • 22,4 L/mol ≈ 587926,5 L

Das ist "litermäßig" natürlich eine sehr große Zahl. Bedenke aber, dass derartige Gasvolumina immer in m³ angegeben werden, das wären dann etwa 588 m³.

Antwort
von Cougar99, 95

Ausgangsdaten sind die Atomgewichte von Cu und S sowie die elementare Zusammensetzung des Kupferkieses :https://de.wikipedia.org/wiki/Chalkopyrit

Nach dieser Quelle handelt es sich um CuFeS2, daher ist auch das Atomgewicht von Fe zu berücksichtigen. Mit diesen Werten errechnest du das Molekulargewicht von Eisenkies, bestimmst die für 1000 kg Kupfer erforderliche Erzmenge unter Berücksichtigung der Reinheit. Die dabei entstehende Gewichtsmenge SO2 ergibt sich aus der enthaltenen Menge Schwefel nach der Formel S + O2 -> SO2, umgerechnet auf auf das Volumen bei 0°C.

Antwort
von cg1967, 66

Berechne die Masse eines Erzes (Anteil Kupferkies = 83 %) die verarbeitet werden muss, um eine Tonne Kupfer zu gewinnen.

Auch wenn du den Kupferanteil känntest kannst du dies nicht berechnen, da es immer Schwund gibt. Du kannst höchstens die Mindestmenge des Erzes berechnen.

Welches Volumen Schwefeldio- xid werden bei 0 °C dabei freigesetzt?

Die Fragestellung ist Schwachsinn. Man kann sinnvoll höchstens fragen, welches Volumen bezogen auf 0 °C (und bei welchem Druck?) freigesetzt wird.

Kommentar von Ooo333 ,

Kann man das nicht durch die Angabe 83% berechnen

1201x0,83=1000

Kommentar von cg1967 ,

Nein, da du nie 100% des enthaltenen Kupfers gewinnen kannst. Und Schwefeldioxid entsteht bei 0 °C ziemlich exakt keines, der Röstprozeß braucht schon etwas höhere Temperaturen.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten