Frage von hansphysik, 134

Chemie: Stöchiometrie kurz erklärt?

Hallo

Ich schreibe diesen Freitag eine Klausur im Fach Chemie zum Thema Stöchiometrie. Kann mir jemand dazu die wichtigsten Dinge kurz erklären und wie kann man die Untenstehende Aufgabe lösen? Wie viele Teilchen sind in einem Würfel mit einer Kantenlänge von 10cm, aus Aluminium enthalten (Dichte von Aluminium ρ=2700kg/m3)?

Besten Dank im Voraus LG

Antwort
von PFromage, 78

Dichte---> Masse m ---> n=m/M (n=Molzahl). 1 Mol hat 6,23*10^23 Teilchen

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 74

Das Gebiet der Stöchiometrie ist so vielfältig, dass man "die wichtigsten Dinge" hier gar nicht in wenigen Sätzen erörtern kann.

Bei der von Dir angegebenen Aufgabe soll man die AVOGADRO-Zahl und den Begriff "Stoffmenge" wiederholen (s. Lösungsvorschlag von PFromage), aber für sinnvoll halte ich diese Aufgabe nicht, denn wir alle können uns unter der Lösung nichts vorstellen, es sei, man staunt über die große Zahl im Ergebnis mit einer Genauigkeit von mehreren Stellen hinter dem Komma.


Kommentar von hansphysik ,

Danke für die Antwort.

20 Liter Schwefeldioxid (SO2) reagieren vollständig mit 10 Liter
Sauerstoff zu Schwefeltrioxid (SO3)
Welches Volumen hat Schwefeltrioxid?

Wie kann man dies rechnen? LG

Kommentar von vach77 ,

Du benötigst zunächst die Reaktionsgleichung
2 SO₂ + O₂ --> 2 SO₃

Dann musst Du wissen, dass gleiche Stoffmengen von Gasen bei gleichen Bedingungen (Temperatur, Druck) das gleiche Volumen einnehmen.
Wenn Du die Gleichung ansiehst und auch den darunter stehenden Satz solltest Du eigentlich auf die Lösung kommen.
Sagst Du mir Deine Lösung?

Kommentar von hansphysik ,

Die Lösung ist 20Liter.

Kommentar von vach77 ,

Gratulation! Du hast es verstanden.

Kommentar von hansphysik ,

Ein Erwachsener benötigt täglich rund 600 Liter Sauerstoff (20Grad, 1013hPa). Welches Volumen an Wasser müsste man mit Hilfe der Elektolyse zersetzen, um die benötigte Menge an Sauerstoff zu gewinnen.
Reaktionsgleichung: 2H2O -> H2 + O2

Kannst du mir diese Aufgabe auch noch erklären. 1013hPa wären die Normalbedingung, jedoch müsste dann die Temperatur 0Grad und nich 20sein.
Besten Dank im Voraus

Kommentar von vach77 ,

Ich weiß nicht, ob Ihr für die gegeben Bedingungen (Druck, Temperatur) einfach ein molares Volumen Vm = 24,5 mol/L (das sind SATP-Bedingungen) annehmen dürft.
Wir wollen es aber einmal genau machen.

Um das molare Volumen Vm zu berechnen, verwendet man die universelle Gasgleichung p • Vm = n • R • T
Gegeben:
n = 1 mol
p = 1013 hPa = 101,3 kPa
T = 293 K
n = 1 mol
Gesucht: Vm

Als nächstes berechnest Du von V(O₂) = 600 L die Stoffmenge n(O₂). Es ist n(O₂) = 600 L/Vm
Da Du Vm berechnet hast, kannst Du jetzt das Volumen von V(O₂) bei den gegebenen Bedingungen berechnen. Das Ergebnis stimmt mit dem gegebenen Sauerstoffvolumen V(O₂) = 600 L überein.

Nun kommt Deine geschriebene Reaktionsgleichung, bei der ein Koeffizient aber noch nicht stimmt.
Du weißt jetzt welche Stoffmenge n(O₂) benötigt wird und kannst aus der Reaktionsgleichung ermitteln welche Stoffmenge n(Wasser) zu elektrolysieren ist.
Diese Stoffmenge musst Du nach Umwandlung von

n(H₂O) = m(H₂O)/M(H₂O) in die Masse m(H₂O) umwandeln.

Wenn man für Wasser eine Dichte ρ ≈ 1 g/cm³ annimmt, dann hast Du zu der umfangreichen Lösung das Ergebnis.

Kommentar von hansphysik ,

Stimmt das so:
Vm=24.06l
n=24.93mol
nH2O= 49.86
m=28•49.86 = 897.48g

V= m• roh=897.48g • 1g/cm^3 = 0.89748 l

Kommentar von hansphysik ,

Stimmt das so:
Vm=24.06l
n=24.93mol
nH2O= 49.86
m=28•49.86 = 897.48g

V= m• roh=897.48g • 1g/cm^3 = 0.89748 l

Kommentar von vach77 ,

Zuerst eine Bitte: Grundsätzlich die Einheiten schreiben, denn dann passiert Dir nicht der Fehler wie in der letzten Zeile bei der Dichte.

n(H₂O) = 49,86 mol (die anderen beiden Ergebnisse zuvor sind ok).

m(H₂O) = 18 g/mol • 49.86 mol = 897.48g (Du hast Dich verschrieben, aber trotzdem das richtige Ergebnis)

V(H₂O) = m(H₂O)/ρ(H₂O) = 897,48 g/1 g/cm³ ≈ 0,9 L

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