Berechnung mit Hilfe des molaren Volumen Wie viel Gramm Wasser erhält man bei 20 °C aus 2 L Wasserstoff und 1 L Sauerstoff?

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3 Antworten

So einfach ist es mit der Angabe "molares Volumen" nicht getan. Man muss wissen bei welchen Bedingungen (Druck, Temperatur) diese Volumina gemessen wurden.

Wenn Vm bekannt ist, dann kannst Du die Stoffmengen dieser Gase ausrechnen nach n = V/Vm.

Dann benötigst Du die Reaktionsgleichung.

In welchem Stoffmengenverhältnis reagieren Wasserstoff und Sauerstoff?

Welche Stoffmenge n(Wasser) wird letztlich erhalten?

Jetzt spielt noch die Gleichung n = m/M  eine Rolle.

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Allgemeinen Gasgleichug: p x V = n x R x T

Druck, p ist nicht angegeben also nimm den Normdruck: 101325 N/m²

Volumen, V : 1 L O2 = 0.001m³

n= mol

Gaskonstante R: 8.3145 J/mol x K

Temperatur, T : 20°C = 293.15 K

Nach n umstellen n=  101325 x 0.001 / 8.3145 x 293.15 = 0.04157 mol

Für 2 L H2 ergeben sich nach dre gleichen Formel 0.08314 mol (2:1 ist ja schon stöchiometrisch korrekt).

1  mol O2 entspricht 2 mol H2O also ergeben sich aus  0.04157 mol O2 genau 0.08314 mol H2O = 1.5g H2O (weil 18.015g/mol)

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Für die Stoffmenge  n = 1mol  Wasser benötigt man  2mol  Wasserstoff (H) und 1mol Sauerstoff (O):  n = 1,016g + 15,999g = 17,015g

Die Stoffmenge n = 1mol eines Gases hat unter Normalbedingung das Volumen  V = 22,4ℓ.  Wie viel mol sind 1 Liter Gas? 

1mol / 22,4ℓ/mol = x / 1ℓ  →   x = 1mol / 22,4 ≈ 0,0446mol

Die Masse vom Wasser: m = 2 ∙ 0,0446 ∙ 1,016g + 0,0446 ∙ 15,999g ≈ 0,8g

LG

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Kommentar von Halswirbelstrom
22.11.2015, 16:28

Wasserstoff und Sauerstoff sind im gasförmigen Zustand biatomar. Was meinen Chemieexperten? Ist die Masse vom Wasser dann doppelt so groß, also ca. 0,16g?

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