Reaktion von Magnesium und Salzsäure: Wie viel Gas entsteht?
Es reagiert 5ml Salzsäure mit einem Magnesiumspan der Masse 0,01g.
Wir sollen das Volumen des Gases (Wasserstoff) berechnen, das entsteht. Die Reaktionsformel lautet:
Mg (s) + 2HCl (aq) -----> MgCl2 (s) + H2 (g)
Diese Reaktion geschieht bei konstantem Druck p = 101300 Pa
Das entstehende Gas ist ideal (22,4 l/mol).
Wie gehe ich jetzt vor? Wie verändert sich die molare Masse?
0 mol (da wir vorher keine Gasförmige Stoffe haben) --------> 1 mol (Wasserstoff)?
2 Antworten
Laut Aufgabentext scheint es so zu sein, dass die gegebene Masse an Magnesium vollständig mit Salzsäure reagiert.
- Aus der Reaktionsgleichung siehst Du, dass, wenn n(Mg) = 1 mol reagiert, die gleiche Stoffmenge an Wasserstoff entsteht.
- Du rechnest nach n = m(Mg)/M(Mg) zuerst einmal die eingesetzte Stoffmenge an Mg aus.
- Diese Stoffmenge an Wasserstoff entsteht auch.
- Laut Aufgabe nimmt n(Gas) = 1 mol das Volumen V(Gas) = 22,4 L ein.
- Jetzt berechnest Du das Volumen des entstehenden Wasserstoffs nach der Vorgabe von 4.
Ich weiß jetzt nicht, ob ich an Deiner Frage vorbeirede, aber ich will folgendes sagen:
Die Angabe des Salzsäurevolumens ist hier vollkommen unnötig, denn offenbar reicht die Salzsäure aus, um das ganze Magnesium umzusetzen. Dies habe ich auch in meiner Vorbemerkung gesagt.
Viel komplizierter wäre die Aufgabe gewesen, wenn man eine Salzsäure bestimmer Konzentration und von bestimmten Volumen vorgegeben hätte. Vielleicht wäre nur ein Teil des Magnesiums umgesetzt worden, und es wäre weniger Wasserstoff entstanden.
Mit so einem Typ von Aufgabe ist aber eine Überforderung vorhersehbar.
Du läßt 0.01 g bzw. n=m/M=0.4 mmol Magnesium reagieren und kriegst entsprechend 0.4 mmol bzw. V=n·vₘ=9 ml H₂-Gas heraus.
Also zum Mitschreiben: n = 5 / 24,31 (Molmasse von Magnesium) = 0,2 mol
Ich weiß nicht, wie du auf 0,4 gekommen bist.
Und was bedeutet vₘ (sorry wir haben das alles nicht wirklich erklärt bekommen, sollten uns alleine dran versuchen). Trotzdem vielen Danke!
Du schreibst aber, daß die Masse des Magnesiums 0.01 g ist, nicht 5 g. Ob 5 oder 500 ml Salzsäure spielt sowieso keine Rolle, solange es nur genug ist, das ganze Magnesium zur Reaktion zu bringen (und bei der winzigen Magnesiummenge sind 5 ml ganz garantiert ausreichend, wenn die Konzentration einigermaßen vernünftig ist, also 1 mol/l oder mehr).
Mit vₘ meine ich das molare Volumen des Gases, also die von Dir genannten 22.4 Liter pro Mol.
Achso... ich hatte ein Denkfehler. So: n = (0,01g)/(24,3g/mol) = 0,0004mmol = 0,4 mol
Danke
Ja genau so habe ich es am Ende auch gemacht. Nur dass ich die exakte Stoffmenge von Magnesium (nämlich 0,4 mmol) ausgerechnet habe und die mit dem Wasserstoff gleichgesetzt habe.
Generell werden nur feste Stoffe bei der Volumenberechnung betrachtet oder? (Es sei denn der flüssige Stoff würde nicht für die komplette Reaktion ausreichen)