Frage von hustenbonbon3, 87

Wie löst man folgende Chemie-Aufgabe: Ordnen Sie folgende Verbindungen nach steigendem O-Gehalt: ...?

Ordnen Sie folgende Verbindungen nach steigendem O-Gehalt: H2SO4, HNO3, Fe3O4

Wie macht man das? Ich hatte irgendwann mal in meiner Schulzeit davon gewusst, wie man das löst, leider ist mir das entfallen. Nun brauche ich es aber wieder... Kann mir jemand bitte helfen?

Expertenantwort
von Miraculix84, Community-Experte für Schule, 46

Die Frage ist, ob der Massenanteil oder der Stoffmengenanteil gesucht ist.

Ich tipp dir das mal exemplarisch für HNO3 ein:


Stoffmengenanteil

HNO3 = 5 Atome

Sauerstoff = 3 Atome

Stoffmengen-Anteil = 3/5 = 0,6 = 60%

_______________________________________________________________


Massenanteil (die Molmassen stehen im PSE)

H = 1 [g/mol]

N = 14 [g/mol]

O = 16 [g/mol]

M(HNO3) = 1 + 14 + 16 + 16 + 16 = 63 [g/mol]

M(O3) = 16 + 16 + 16 = 48 [g/mol]

Massen-Anteil = 48 / 63 = 0,76 = 76%

_______________________________________________________________


LG
MCX

Kommentar von hustenbonbon3 ,

Vielen vielen Dank! Jetzt habe ich es verstanden =D

Kommentar von Miraculix84 ,

Gerne! ;)

Antwort
von justtrying, 22

Werden gewisse Informationen zu einer Aufgabe nicht genannt, ist automatisch eine Information vorgeschrieben, die man annehmen kann.

Im Falle von "Gehalt" oder "Anteile" ist es dementsprechend "Massenanteile" anzunehmen.

Massenanteil gehört zu den spezifischen Größen und kann formal auch spezifische Masse genannt werden. Der Begriff gibt dir automatisch vor, welche Gleichung zur Berechnung genommen werden muss. Die typischen Gleichungen in der Stöchiometrie fangen mit einen Quotienten an.

Was steht nun im Nenner und was im Zähler. Da es sich um eine spezifische Größe handelt, ist im Zähler die Masse m (dafür steht "spezifisch"). Das Wörtchen Masse (spezifische "Masse") weist darauf hin, dass im Zähler auch Masse m steht.

Es folgt also

w = m1/m2

Die Einheiten kürzen sich bei Division automatisch weg und damit sind wir im Anteilbereich gelandent: Keine Einheit, nur die Hilfseinheit %, Angabe als Dezimalzahl oder als Bruch. Ich bevorzuge %.

Physikalische Bedeutung ist logischerweise aus dem Kontext zu erschließen: Anteil eines Objektes innerhalb eines Größeren.

Die einzelnen Massen sind uns nicht bekannt, aber eine Masse ist uns bekannt: die molare Masse.

Jene Masse, die auf ein Mol Substanz fällt. Und da diese molaren Massen alle auf ein Mol genormt sind (Multiplikation der Realmasse mit einer riesigen Konstante), bedeutet dies:

Die Verwendung der molaren Massen anstatt der Masse führt zum gleichen Ergebnis. Es folgt:

w = m1/m2 = M1/M2

Molare Massen (etwa):

- Schwefel S: 32 g/mol
- Eisen Fe: 56 g/mol
- Wasserstoff H: 1g/mol
- Sauerstoff O: 16 g/mol
- Stickstoff N: 14 g/mol

Da das Gesetz von der Massenerhaltung gilt, folgt für Verbindungen der Zusammenhang, dass die Summe der einzelnen molaren Massen der enthaltenen Elemente die molare Masse der Verbindung ergibt.

Es folgt:

M(H2SO4) = M(H) * 2 + M(S) * 1 + M(O) * 4 = (1 * 2 + 32 * 1 + 16 * 4)g/mol
M(H2SO4) = 98 g/mol

M(HNO3) = M(H) * 1 + M(N) * 1 + M(O) * 3 = (1 * 1 + 14 * 1 + 16 * 3)g/mol
M(HNO3) = 63 g/mol

M(Fe3O4) = M(Fe) * 3 + M(O) * 4 = (56 * 3 + 16 * 4)g/mol
M(Fe3O4) = 232 g/mol

3 * M(O) = 16 g/mol * 3 = 48 g/mol
4 * M(O) = 16 g/mol * 4 = 64 g/mol

Also folgt mit der Gleichung w = M1/M2 folgende Werte:

H2SO4: w(O) = 64/98 = 65,3%
HNO3: w(O) = 48/63 = 76,2%
Fe3O4: w(O) = 64/232 = 27,6%

Antwort
von Comment0815, 23

Massengehalt?

Dann schau ins Periodensystem und rechne die Masse der Verbindung aus und dann die Masse an O in dieser Verbindung und setze beides ins Verhältnis.

Ein Beispiel (HNO3):

mH= 1,008 g/mol, mN=14,0067 g/mol, mO=15,999 g/mol

m(HNO3)= (1,008 + 14,0067 + 3*15,999)g/mol = 63,0117 g/mol

m(O in HNO3)= 3* 15,999 g/mol = 47,997 g/mol

Anteil O in HNO3 = 47,997/63,0117 = 0,762 = 76,2%

Das machst du jetzt für alle drei Stoffe so und sortierst dann aufsteigend nach dem Endergebnis.

P.S.: Mist, ich hab zu lang getippt und gerechnet. Jetzt war jemand schneller und hat sogar genau das gleiche Beispiel verwendet wie ich.^^ Ich lass meine Antwort trotzdem stehen. Zum Löschen wär's zu schade... ;-)

Antwort
von IchbinPia, 29

Je nach dem ob du es praktisch oder theoretisch nachweisen willst. Könntest eine Quantitative Analyse machen, um zu überprüfen wie "häufig" O in der Verbindung enthalten ist.

Kommentar von hustenbonbon3 ,

nur theoretisch bitte

Kommentar von IchbinPia ,

Ich weiß da jetzt eigentlich keinen richtigen Weg zu. Eine Idee wäre, wenn du die Verbindung in ihre reine Element Form zerlegst und anfängst die Reaktionsgleichungen auszugleichen, du wirst dann sehen, in welchem Reaktionsverhältnis die Elemente stehen. Nach Massenerhaltungssatz geht ja keine Masse verloren.

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