Wo ist mein Fehler (Chemie 8. Klasse Stöchiometrisches Rechnen)?
die Aufgabe lautet: 10g Kupfer oxidieren.
1) Formuliere die Reaktionsgleichung
2) Berechne die Masse des benötigten Sauerstoffs.
Ja also der Titel sagt eigentlich schon so gut wie alles. Es ist so, dass mein Freund, chatGPT und ein online stöch… rechner alle ein anderes Ergebnis haben. Habe ich einen Fehler oder stimmt das alles so?
Vertraue bitte nicht ChatGPT! Gerade in wissenschaftlichen Themen verzählt der das Apfel, Bananen sind.
Ja ich weiss, aber wenn z.B. mein Freund und GPT das gleiche haben dann ist es ja schon relativ wahrscheinlich, dass es richtig sein muss oder nicht?
3 Antworten
Moin,
also zunächst einmal etwas gaaanz Wichtiges: ChatGPT hat bis jetzt noch jede (wirklich JEDE!!) meiner Fragen zu chemischen Themen völlig falsch beantwortet. Da ich in Chemie nicht schlecht bin, wusste ich die Antworten auf meine Fragen schon vorher, so dass ich bei seinen falschen Antworten korrigierend nachfragen konnte. Von ihm ging es dann immer weiter mit: »Sie haben recht. Entschuldigen Sie meine vorherige Antwort...« oder so. Erbärmlich! Verwende ChatGPT wofür du willst, aber auf chemische Fragen bekommst du nichts Vernünftiges heraus...
Doch nun zu deiner Aufgabe.
Für solche Aufgaben brauchst du die Formel
m = M • n
Die Masse m ist gleich der molaren Masse M multipliziert mit der Stoffmenge n.
Die Idee, die dahinter steckt, ist einfach zu verstehen. Atome, Moleküle oder Ionen sind so klein, dass wir ihre Masse mit unseren groben Werkzeugen wie einer Waage nicht messen können. Aber natürlich haben auch Atome, Moleküle oder Ionen eine Masse, die wir in der atomaren Masse mit der Einheit u angeben können. So wiegt dann ein Kupferatom (oder Kupferion) 63,546 u.
Dann haben zwei Kupferteilchen die doppelte Masse von 127,092 u und zehn Kupferteilchen eine Masse von 635,46 u. 1000 Kupferteilchen kommen auf 63546 u und eine Million Kupferteilchen wiegen 63546000 u. Die Masse in u wird also immer größer, je mehr Kupferteilchen du zusammen bekommst. Das ist logisch, nicht wahr?
Tja. Und das Famose an der Sache ist nun, dass du irgendwann so viele Kupferteilchen beisammen hast, dass du in einen Massenbereich kommst, den wir mit unserer Waage aus der makroskopischen Welt tatsächlich wiegen, also bestimmen können.
Dann hast du aber nicht nur ein paar Tausend Teilchen zusammen, sondern kommst in den Mol-Bereich (1 mol sind ungefähr 6 • 1023, also etwa 600.000.000.000.000.000.000.000, gut 600 Trilliarden Teilchen).
Das Schöne daran ist, dass du den gleichen Zahlenwert der atomaren Masse (in u) erhältst, wenn du ein Mol von Teilchen zusammen bekommst. Nur hat dieser Zahlenwert dann die Einheit g/mol und gehört zur molaren Masse M.
Du weißt dadurch aber, dass ein Mol Kupferteilchen die Masse von 63,546 g hat...
Mit dieser Erkenntnis kannst du nun arbeiten.
Zuerst brauchst du für derartige Aufgaben immer das Reaktionsschema (die Reaktionsgleichung). Da das auch gleich deine erste Aufgabe war, trifft sich das gut:
Zu 1)
Elementares Kupfer und elementarer Sauerstoff reagieren zu Kupfer(II)oxid.
2 Cu + O2 → 2 CuO
Zu 2)
Am Reaktionsschema siehst du nun, dass aus 2 x Cu am Ende auch 2 x CuO herauskommen.
Wenn du also 2 mol Cu einsetzen würdest, kämen auch 2 mol CuO heraus, logisch? Logisch!
2 mol Cu hätten aber eine Masse von 127,092 g (siehe oben). Du setzt aber nur 10 g Cu ein. Die Frage ist also, wie viel Mol sind das?
Und hier kommt die oben genannte Formel ins Spiel:
m(Cu) = M(Cu) • n(Cu)
m(Cu) ÷ M(Cu) = n(Cu)
10 g ÷ 63,546 g/mol = 0,1574 mol
Jetzt hast du berechnet, wie viel Mol 10 g Kupfer sind, nämlich rund 0,16 mol...
Da du schon weißt, dass bei dieser Reaktion dieselbe Menge Kupfer(II)oxid entstehen, kannst du die oben genannte Formel nun noch einmal benutzen, um die Masse des Kupfer(II)oxids zu berechnen.
m(CuO) = M(CuO) • n(CuO)
Du brauchst also noch die molare Masse M von Kupfer(II)oxid. Dazu addierst du einfach die Atommassen beider Reaktionspartner:
AM(CuO) = 63,546 u + 15,999 u = 79,545 u
Dann ist das der gleiche Zahlenwert nur in g/mol für die molare Masse M...
m(CuO) = 79,545 g/mol • 0,1574 mol
m(CuO) = 12,52 g
Jetzt kennst du die Masse des Kupfer(II)oxids. Da du schon weißt, dass die Masse des Kupfers darin 10 g beträgt, müssen die restlichen 2,52 g die Masse des dazu gekommenen Sauerstoffs sein, verstehst du?
Die Antwort auf Frage 2 lautet also:
»Die Masse des benötigten Sauerstoffs beträgt 2,52 g.«
Fertig!
Alles verstanden? Und das ganz ohne ChatGPT...
LG von der Waterkant
Habe es jetzt denke ich endlich verstanden, vielen Dank für die ausführliche Antwort :)
2 Cu + O₂ ⟶ 2 CuO
Du willst m=10 g Kupfer, das sind n=m/M=0.16 mol, umsetzen; lt. Reaktiongleichung kriegst Du dieselbe Stoffmenge, also wieder n=0.16 mol, CuO heraus, das sind m=nM=12.5 g (die molare Masse von CuO kriegst Du bestimmt hin). Die Differenzmasse Δm=2.5 g muß dann wohl der Sauerstoff sein, der durch die Reaktion dazugekommen ist.
P.S.: Was hat chatGPT denn herausbekommen?
LOL! Da hat das Programm ca. fünfundzwanzigmal zuviel herausbekommen. Und Dein Freund hat denselben Murx? Dann hat der wohl auch cheatGPT verwendet, ein realer Mensch ist ja nicht blöd genug für so einen Fehler.
Mein Freund hat nicht mal die Reaktionsgleichung richtig bruuh
Nicht ohne Grund heißt das KI. Kümmerliche Intelligenz.
Naja beim programmieren ist vorallem chatgpt-4 für mich pures Gold. Auch eine Ki ist ja schließlich nicht in jedem Fach/Thema perfekt 🤷♂️
In der Chemie produziert das meist Blödsinn. Ich hoffe, dass Brücken und Flugzeuge nicht von ChatGPT konstruiert werden.
Du hast die Masse verdoppelt, obwohl das unnötig ist!
Pro Cu-Atom braucht es ein O-Atom, nicht 2!
Außerdem hast Du schlecht gerundet! (10 g/63,5 u=0,157 mol)
Zusätzlich würde ich dazu raten die verwendeten Formeln hinzuschreiben. (n=m/M)
Unser Chemielehrer hat gesagt, dass wir auf 2 Kommastellen runden sollen, aber danke für die Antwort
Nᴇɪɴ ɴᴇɪɴ ɴᴇɪɴ ɴᴇɪɴ ɴᴇɪɴ ɴᴇɪɴ
Das Runden machst Du beim Endergebnis, bei den Zwischenergebnissen behältst Du soviel Dezimalstellen wie Du nur kannst. Und außerdem ist 0.157366… immer auf 0.16 zu runden, nie auf 0.15.
Soll ich dann bei sagen wir mal Flour wirklich die 9 Nachkommastellen komplett abschreiben?? Übrigens haben wir in einer Beispielaufgabe die wir mit dem Lehrer zusammen gemacht haben, bei H2 2g/mol geschrieben (1,00*2). Ich würde sagen ich schreib bei dem Lehrer einfach immer mit 2 Nachkommastellen
Du hast die Zahl ja eh auf ≈12 Stellen genau im Taschenrechner hast und verwendest sie ständig weiter (hoffe ich zumindest). Oder rechnest Du etwas aus, schreibst es auf, löschst es im Rechner und tippst es dann neu ein? Gewöhn Dir das ab, das ist Gurke.
Wenn Du wirklich mal Zwischenergebnisse aufschreiben und neu eintippen mußt (z.B., weil es so viele sind) dann schenk ihnen wenigstens zwei Stellen mehr, als Du im Endergebnis angeben mußt. Das wird oft reichen, aber weniger wird oft nicht reichen.
Dasselbe gilt natürlich auch für tabellierte Zahlen. Die Atommasse für Fluor ist 18.998403 g/mol, auf vier Stellen gerundet immer noch 19.00 g/mol
Wenn Du richtig gerundet hättest, wäre der Fehler zwar kleiner, aber die Abweichung mmer noch zu groß!
Außerdem ist so eine Vorgabe mMn schlecht, weil sie nicht allgemeingültig ist!
zB Körpergewicht in kg. Der Mittelwert ist vllt. 70 kg. Da gibt es nicht mal ne Nachkommastelle! Deshalb ist es 'ungeschickt' die Nachkommastellen zu zählen!
Eher zählt man die sogn. 'signifikanten' Stellen. Wenn jetzt Dein Lehrer 'zwei' Stellen vorgibt, wären das eben 70 kg, egal ob jemand 65,0 kg wiegt, oder 74,9 kg, weil man immer auf 70 kg runden würde! Dann 'gibt' es nur 60, 70, 80 kg GG...Wäre das wirklich sinnvoll? Sicher nicht!
Mein Rat sind daher drei signifikante Stellen! Auf 1 m hat man 1 cm Genauigkeit, auf 100 kg dann 1 kg usw. Damit liegt der Rundungsfehler unter 1 %, was für den Alltag aureicht!
Noch besser ist, mit ungerundeten Werten zu rechnen und erst das Endergebnis zu runden!
“Für die Oxidation von 10g Kupfer wird also eine Masse von ungefähr 63,55g Sauerstoff benötigt.” 🤷♂️