5 Liter Wasser werden in die Elemente zerlegt, wie viel Gramm Wasserstoff entstehen bei der Reaktion?

3 Antworten

Von Experte indiachinacook bestätigt

Wasser = H2O = H + H + O = 1 + 1 + 16 = 18

2/18 entfallen auf Wasserstoff.

16/18 entfallen auf Sauerstoff.

5kg * (2/18) = 0,556 kg Wasserstoff

5kg * (16/18) = 4,444 kg Sauerstoff

Alles klar? Die Zahlen oben (1+1+16) kommen aus dem Periodensystem. Wenn du es üben willst, rechne dieselbe Aufgabe einmal mit Ammoniak (NH3) oder Kohlendioxid (CO2). Kannst dein Ergebnis hier zur Kontrolle einstellen.

VG

Zoltrax 
Fragesteller
 16.11.2021, 22:17

Erstmal danke dir, aber wieso muss man denn da 2/18 rechnen und 16/18?

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Miraculix84  16.11.2021, 22:18
@Zoltrax

Das steht in der ersten Zeile: Das ganze Wassermokekül wiegt 18.

1+1 davon kommt vom Wasserstoff.

16 davon kommt vom Sauerstoff.

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Zoltrax 
Fragesteller
 16.11.2021, 22:31
@Miraculix84

Ah super! Danke dir! Wenn ich das mit NH3 berechne, dann komme ich auf die 17 mol, dementsprechend muss ich 14/17 und 3/17 rechnen, damit komme ich auf 0,8kg für Stickstoff und auf 0,1 für Wasserstoff oder? :D

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Zoltrax 
Fragesteller
 16.11.2021, 22:44
@Zoltrax

ah nein, das muss ich doch noch mal 5kg dann rechnen...

sprich für Stickstoff dann 4,1kg und für Wasserstoff 0,8kg

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Wasser hat die Formel H₂O und die molare Masse M≈1+1+16=18 g/mol. Das Verhält­nis von Wasserstoff zur Gesamtmasse (der Massenanteil des Wasserstoffs) ist folg­lich w≈2⁄18=⅑=11.1%.

Also sind 11% der Masse im Wasser Wasserstoff, der Rest ist Sauerstoff. In fünf Litern (≈5 kg) Wasser stecken also 559 g Wasserstoff, die man durch Elektrolyse gewinnen kann.

(Das ist die einfachste Art, das zu rechnen, und es gibt auch wesentlich kompliziertere)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
Zoltrax 
Fragesteller
 16.11.2021, 22:07

Danke und wie rechne ich das Ganze dann aus?

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indiachinacook  16.11.2021, 22:10
@Zoltrax

Das habe ich Dir ja vorgeführt: Du multiplizerst die 5 kg Wasser mit den 11.1% (wenn man genaue molare Massen verwendet, sind es 11.19%) und bist fertig:

5000* (2*1.00784/18.01528)
559.4
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Zoltrax 
Fragesteller
 16.11.2021, 22:11
@indiachinacook

ja genau, aber verstehe noch nicht ganz, wie man auf diese 11,19% kommt... Also die molare Masse ist ja 18g aber wie kommt man dann auf diese Prozentzahl? Das kann ich irgendwie aus der Rechnung noch nicht ganz rauslesen...

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Phoenix2018  16.11.2021, 22:21
@Zoltrax

weil 2 Anteile von den 18g/mol Wasser auf den Wasserstoff entfallen. daher sind das 2/18 oder 1/9 oder umgerechnet 11,x Prozent

2

molare Masse = Masse / Stoffmenge

M = m / n [g/mol]

Aufgabe:

Wieviel g H2 sind in 5l Wasser enthalten?

Lösung:

5l Wasser = 5kg Wasser (Dichte ideal 1) = 5000g Wasser

Die Reaktionsgleichung lautet:

2 H2 + O2 → 2 H2O

die Molmassen dabei sind:

H2 2 g/mol
O2 32 g/mol
H2O 18 g/mol

in der Gleichung habe ich somit

2 mol H 2 + 1 mol O2 → 2 mol H2O

5000g H2O entsprechen somit n = m / M = 5000 g / 18 g/mol = 277,77 mol

damit entstehen aus

277,77 mol H2 + 0,5 x 277,77 mol O2 ----> 277,77 mol H2O

(Reaktionsgleichung durch 2 geteilt, daher bei O2 nur 0,5 x n)

nun musst du noch die mol mit der molaren Masse zurück in die Masse umrechnen:

an H2 werden benötigt: M × n = m ⇒ 2 g/mol × 277,77 mol = 555,54 g H2

an O2 werden benötigt: 32 g/mol × 0,5 × 277,77 mol = 4444,32 g O2

https://www.uni-marburg.de/fb15/studium/praktika/nebenfach/bioprakt/seminar_woche1.pdf

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung