Frage von IchHabeFragen15, 53

Wie viel Liter (gasförmigen) Sauerstoff benötigt man zur Herstellung von 1l (flüssigem) Wasser (T=20°C)?

Ich muss in Chemie ein Referat halten und diese Frage beantworten (mit Rechnung). Ich verstehe es nicht. Bitte helft mir :(

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 14

Ein Liter Wasser wiegt 1000 Gramm. Ein Mol Wasser sind 18 g, also entspricht ein Liter n=m/M=55.6 mol.

2 H₂ + O₂  ⟶   2 H₂O

Wir brauchen also 55.6 mol H₂ und die Hälfte, also 27.8 mol, O₂. Das rechnet man bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck mit pV=nRT aufs Volumen um.

Kommentar von IchHabeFragen15 ,

Wieso 55,6 mol H₂ und nicht O₂? :)

Kommentar von indiachinacook ,

Verstehst Du, wo die 55.6 mol herkommen?

Wenn ja, dann schau Dir die Reaktionsgleichung an. Aus zwei Mol H₂ entstehen zwei Mol Wasser, wir wollen 55.6 mol H₂O, also brauchen wir 55.6 mol H₂.

Aber aus einem Mol O₂ entstehen zwei Mol Wasser. Wir wollen 55.6 mol Wasser, also brauchten wir wieviel Sauerstoff?

Kommentar von IchHabeFragen15 ,

und was mache ich, wenn der druck nicht gegeben ist?

Kommentar von indiachinacook ,

Vermutlich ist ein bar gemeint, vielleicht auch eine Atmosphäre (1.013 bar, IIRC). Sollte aber dastehen.

Kommentar von IchHabeFragen15 ,

Ich hatte das Thema noch nicht, was ist mit pV=nRT gemeint?

Kommentar von indiachinacook ,

Die Zustandsgleichung für ideale Gase. p ist der Druck (in Pa), V das Volumen (m³), n die Stoffmenge, R die Gaskonstante (8.314 J K⁻¹ mol⁻¹) und T die Temperatur (in K).

Wenn wir also 55.6 mol Gas haben, können wir damit das Volumen berechnen: V = nRT/p = 55.6 mol * 8.3144 J/K/mol * 293 K / 10⁵ Pa = 1.35 m³.

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