Butan Aufgabe?

Wie geht man hier vor?

Answer 1

[Picus48]

Erst einmal die Massenbilanz ermitteln.

50 mL Butan ==> 130,5 mg

250 mL Wasserstoff ==> 5 * 4,5 mg = 22,5 mg

Bleiben für m(C) = 130,5 mg - 22,5 mg = 108 mg

Nun wollen wir die relativen Stoffmengen wissen. Da gilt n = m/M

n(H) = (22,5 g/1000)/1,0 g/mol) = 0,0225 mol (H, nicht H2!)

n(C) = (108 g/1000)/(12 g/mol) = 0,0090 mol

n(H)/n(C) = 2,5

Wir wissen nun, dass im Butan 2,5-mal mehr Wasserstoff- als Kohlenstoffatome stecken. Das machen wir ganzzahlig, indem mit 2 erweitert wird. Das kann man machen, weil es hier noch nur um das Verhältnis H/C geht. Die erste empirische Formel ist somit:

C₂H₅

Dass diese Verhältnisformel noch nicht die richtige Summenformel sein kann, sieht man auf Anhieb, da in Alkanen keine ungeradzahligen Indizes für die Wasserstoffatome vorkommen können. Für Alkane ist die allgemeine Summenformel:

C_nH_2n+2

Nennen wir die gesuchte Anzahl der H-Atome x, dann ergeben sich die beiden Bedingungen;

1. x = 2,5 * n
2. x = 2n + 2

2,5 n = 2n + 2, 0,5 n = 2, n = 4

Damit ist die richtige Summenformel für Butan

C₄H₁₀

Comments

[DasWetterdesVe]

Woher weiß man das es 10 Hallo Atome sind wenn man die Formel mit 2n+2 nicht hat?

[Picus48]

@DasWetterdesVe

Dann kann man über das gegebene Volumen V, die Masse m und das molare Volumen Vm = 22,4 L/mol die molare Masse M berechnen.

M = m/n und n = V/Vm

Einsetzen der gegebenen Werten ergibt: M = 58,5 g/mol

Das ist annähernd die molare Masse für C₄H₁₀

[DasWetterdesVe]

@Picus48

Danke 🙏