Chemie: Wie berechne ich, wie viel Masse an Stoff benötigt wird, um etwas herzustellen?
Ich habe im Chemieunterricht folgende Aufgabe bekommen, die ich mit allen mir zur Verfügung stehenden Hilfsmitteln, versuchen sollte zu lösen. Da wir das noch nicht gelernt haben, frage ich hier um Hilfe und bin dankbar für jeden Ansatz!
Ein Glas hat folgende Zusammensetzung: Na2O . CaO . 6SiO2 - Welche Masse an Quarzsand (SiO2) wird benötigt, um 1 Tonne dieses Glases herzustellen?
Wie kann ich das lösen? Vielen Dank für alle Antworten!
2 Antworten
Erstmal ein kleiner Tipp: Es gibt immer eine Pyramide, wenn du die kannst, musst du keine Formeln mehr lernen. Die sieht so aus:
m
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M * n
Daher weißt du schon einmal:
m=M*n
M= m/n
n=m/M
M ist die molare Masse. Die molare Masse wird in g/mol (Gramm pro Mol) angegeben. M bekommst du ganz einfach mit deinem Periodensystem heraus. M(Ca) (Molare Masse von dem Element Calcium) ist einfach die Masse in u von Calcium. (Findest du im Periodensystem unter dem Element oder unter der Ordnungszahl, einfach Googlen.) Wenn du M(CaO) (Molare Masse von Calciumoxid) suchst, rechne einfach 1*M(Ca)+1*M (O).
Solange du ein Periodensystem hast, ist die Molaremasse also kein Problem.
n ist dagegen die Stoffmenge. Sie wird in Mol angegeben und regelt, wie viele Teilchen des Stoffes man nimmt.
m ist die Masse. Sie wird in Gramm angegeben und beschreibt soetwa das Gewicht der Stoffe.
Für eine Rechnung müssen mind. 2 dieser Variablen gegeben sein.
Nun zu deiner Aufgabe.
Gesucht ist m (SiO2)
Gegeben ist m (Na2O + CaO + 6SiO2)= 1000kg = 1 t
Nun macht das SiO2 jetzt aber nicht das gesamte Gewicht aus. Das musst du jetzt Trennen. Es ist nämlich noch Na20 und CaO drin. Das molare Verhältnis der Stoffe ist ja 1:1:6 Die molaren Massen sind CaO: 56g/mol Na2O: 62g/mol 6SiO2: 360g/mol (SiO2: 60g/mol)
Jetzt musst du wissen, wie viel mol du von denen brauchst, um auf 1000kg zu kommen.
56+62+360= 478 (Es gibt sicher eine bessere Lösungsmöglichkeit) Das kannst du maximal mal 2000000 nehmen. So ist die Lösung höchst ungenau, vermute ich. Das ganze wäre dann also 12 000 000 mol SiO2 für 1t. 12 000 000mol * 60g/mol = 12000mol *0,06kg/mol = 720kg= 7,2t. Dürfte zu wenig sein, müsste mind. so viel sein. Bin ein wenig raus:
~Receptor
Wahnsinnig genau und verständlich erklärt, vielen Dank dafür - war enorm hilfreich! Eine Frage hätte ich aber noch: Du rechnest die 478mol aus, die alle Stoffe gemeinsam haben. Dann schreibst du "Das kannst du maximal mal 2000000 nehmen." - Was bedeutet das und wie kommst du auf die 2000000? Danke im Voraus!
Also ein Mol hat 478 Gramm und das passt 2 000 000 mal in eine Tonne hinein. Denn 1000g=1 kg 1000kg=1t
Gehe zunächst so vor, dass Du das Glas mit der gegebenen Zusammensetzung als eine Verbindung ansiehst.
a) Welche Masse m(Glas) hat n(Glas) = 1 mol?
b) Welche Masse m(Quarzsand) haben n(Quarzsand) = 6 mol?
c) Jetzt kannst Du nach dem Dreisatz (Verhältnisgleichung) die Aufgabe lösen.
Anstelle der Einheit 1g verwende ich gleich die Einheit 1t.
Um 478 t "Glas" herzustellen, benötigt man 6 • 60 t = 360 t Quarzsand.
Um m(Glas) = 1 t herzustellen benötigt man m(Quarzsand) = ...t
Vielen Dank für deine Antwort. Könntest du das aber noch etwas genauer erläutern? Die Molare Masse bertägt ~478g/mol, die Stoffmenge (falls richtig) 0.0021 - Wie soll ich das bitte in Verhältnis stellen?