Wie viel 96%-ige Schwefelsäure kann aus 400 kg Schwefel gewonnen werden?
Kann mir jemand bei oben genannter Fragestellung helfen? Vermutlich ist es bloß eine einfache stöchiometrische Berechnung, doch leider finde ich keinen Lösungsansatz.
2 Antworten
Wenn es rein um die Stöchiometrie geht, und nicht um technische Machbarkeit und Ausbeuten, warum findest du dann keinen Lösungsansatz?
Denn dann brauchst du nur die chemischen Formeln, die molaren Massen und ein gewisses mathematisches Verständnis, dass es dir erlaubt, Prozentrechnung und Dreisatz anzuwenden.
Die chemische Formel von Schwefelsäure, falls sie dir unbekannt ist, kannst ergoogeln.
Die molaren Massen ergeben sich aus den Atomgewichten, die in jedem Periodensystem der chemischen Elemente stehen (auch durch Google leicht abrufbar).
Und dann bildest du das Verhältnis der molaren Masse von Schwefelsäure zur molaren Masse von Schwefel. Das wird logischerweise eine Zahl größer 1. mit diesem Faktor multiplizierst du die 400 kg Schwefel und kommst so auf die Masse an 100%iger Schwefelsäure.
Dann musst du nur noch Wasser hinzufügen, so dass der Anteil der Schwefelsäure 96 % beträgt. Aber bitte nicht in der Wirklichkeit, sondern nur theoretisch.
Wenn 1 Mol Schwefel zu 1 Mol Schwefelsäure wird, und nicht noch zwangsweise irgendwelche anderen Reaktionsprodukte anfallen (was ich jetzt nicht fachlich überprüft habe),
dann folgert doch logisch, dass 1 Mol Schwefelsäure wiederum viel schwerer sein muss, also eine viel größere Masse hat, als 1 Mol Schwefel, denn bei der Schwefelsäure spielen noch die Massen des Sauerstoffs und des Wasserstoffs mit herein.
Was wäre dann falsch an meinem Lösungsansatz?
Schwefelsäure hat die Summenformel H2SO4. 400 kg elementarer Schwefel sind 12,5 kmol Schwefel (molare Masse Schwefel sind 32 g/mol).
Die molare Masse für Wasserstoff sind 1 g/mol und für Sauerstoff 16 g/mol. Ein mol Schwefelsäure hat dann eine molare Masse von 2*1g/mol + 32g/mol + 4*16 g/mol = 98 g/mol.
Aus 12,5 kmol Schwefel werden gemäß Stöchiometrie 12,5 kmol Schwefelsäure. 12,5 kmol * 98 kg/kmol = 1225 kg 100 % Schwefelsäure.
Ich gehe mal davon aus, dass die 96 % sich auf eine Massenangabe beziehen, dann sind 1225 kg 100 % Schwefelsäure 1276 kg 96 % Schwefelsäure (1225 kg/0,96).
Warum hast du alles zu 100 % vorgekaut? Es handelt sich doch hierbei garantiert um eine Hausaufgabe. Schüler/innen sollten doch zumindest eine kleine Eigenleistung erbringen, und nicht nur schreiben: "Ich verstehe das nicht, und im Internet habe ich auch nichts gefunden, wer kann mir helfen? Bitte mit Rechenweg und Endergebnis!"
Die einfachsten chemischen Formeln, Berechnung der Molaren Masse aus dem PSE, sowie die Summenformel von Schwefelsäure sind mir geläufig, und trotzdem komme ich zu keinem sinnvollen Ergebnis.
Sieht man sich die Reaktionsgleichung, aus der Schwefel in 3 Teilschritten, also drei Reaktionsmechanismen, zu H2SO4 reagiert, wäre das Verhältnis 1:1, deswegen kann ich diesen Lösungsansatz nicht ganz nachvollziehen. Dennoch vielen Dank!