Reaktionsgleichung formulieren - Probleme?
Hallo,
ich brauche eine Hilfestellung bei dem Lösen einer Aufgabe (siehe unten Aufgabe). Mein Problem besteht dabei, das ich Schwierigkeiten hab, die Reaktionsgleichung zu formulieren, mit den gegebenen Informationen. Was ich weis, zum einen der Massenerhaltungssatz besteht, wegen stattfinden in einem abgeschlossenen Gefäß, und Mg + O -> MGO, als erste Skizze. Wie erlange ich das Volumenverhältnis?
Freue mich über jede Art von Hilfe!
Magnesiumband wird in einem abgeschlossenen Gefäß mit 10 L Sauerstoff verbrannt.
Formuliere Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Magnesium unter Normalbedingungen.
2 Antworten
Die Reaktionsgleichung
Mg + O --> MgO
ist so schon einmal richtig und beschreibt die molaren Massen-Verhältnisse, der an der Reaktion beteiligten Stoffe.
Da der Sauerstoff allerdings bimolekular als O2 daherkommt, formuliert man die Gleichung allerdings besser so:
2 Mg + O2 --> 2 MgO
Das ist zunächst völlig unabhängig davon, ob die Reaktion in einem abgeschossenen Gefäß mit reinem Sauerstoff abläuft oder bei normalen Umgebungsbedingungen. Nur ist in einem geschlossenen Gefäß die Menge an Sauerstoff klar begrenzt und stellt den limitieren Faktor da, falls genug Magnesium vorliegt.
Wenn man nun ausrechnen will, wie viel MgO gebildet wird, muss man die molaren Massen der Gleichung in die Massen umrechnen. Das macht man mit der Beziehung:
m = M * n
Dazu muss man zunächst einmal berechnen, wie viel Mol 10 L Sauerstoff unter Normalbedingungen sind. Stichwort: molares Volumen, Normalbedingungen. Dabei gilt:
n = V/Vm
Also rechne erst einmal die Stoffmenge n für 10 L Sauerstoff unter Normalbedingungen. Dann schauen wir weiter.
n(O2 ) = 10 L/22,4 mol/L = 1/2,24 mol Bitte die Einheiten sauber mitführen!
Jetzt betrachten wir die Stoffmengenverhältnisse gemäß Reaktionsgleichung:
2 Mg + O2 --> 2 MgO
2/2,24 mol Mg + 1/2,24 mol O2 --> 2/2,24 mol MgO
Für die molaren Massen gilt:
M(O2) = 32 g/mol
M)Mg) = 24,3 g/mol
Du darfst die Ordnungszahl nicht mit den atomaren Massen verwechseln!
Und mit Volumenverhältnssen muss man sich hier nicht beschäftigen. Man muss nur das Gasvolumen in die Stoffmenge umrechnen.
Da Ordnungszahl der arithmetische Mittelwert, der Summe aus Protonen und Neutronen, und Kern > 99% an Masse eines Atoms ausmacht und die atomare Masseneinheit u so gewählt ist, dass die Zahlenwerte der molaren Massen (g/mol) und der atomaren/molekularen Massen (u) identisch sind, kann doch damit ungefähr gerechnet werden?
Einheiten braucht es nicht hierbei, da nur gekürzt wurde.
Ihre Lösungsweg für ein passendes Reaktionsschema, beruht darauf, dass die Elemente/Moleküle in ihrer passenden Form geschrieben werden, um dann nur noch das Verhältnis per Koeffizienten auszugleichen. Das setzt Vorwissen voraus, das ich nicht besitze, und mir immer noch nicht verständlich ist. Mein Ansatz beruht auf Masseverhältnisse, daraus Volumenverhältnisse, daraus Vielfach-Verhältnis, daraus Indizes.
Du musst hier mit den atomaren oder molekularen Massen rechnen! Die Ordnungszahlen des PSE sind gleich der Kernladungszahl Z = Protonenzahl.
Einheiten braucht es nicht hierbei, da nur gekürzt wurde.
Bevor Du etwas kürzen kannst, musst Du die richtigen Einheiten erst einmal mitführen.
Und zum Rest ist zu sagen, dass man ohne einige grundlegende Kenntnisse nicht weiterkommt. Man muss wissen, dass Magnesium in der 2 Hauptgruppe steht und Sauerstoff in der sechsten. Daher kann Mg 2 Elektronen an den Sauerstoff abgeben. Das gilt für andere Elemente und Verbindungen entsprechend. Oder man lernt die paar typischen Reaktionsgleichungen, die in der Schule behandelt werden, auswendig.
Und ein Ansatz der auf Massenverhältnissen aufbaut oder Volumenverhältnisse betrachtet, ist bei Reaktionsgleichungen grundsätzlich falsch. Dabei geht es ausschließlich um Stoffmengenverhältnisse. Das ist das A und O der Stöchiometrie.
Stimmt, ich hab die Ordnungszahl genommen, hatte aber anders vor, wie auch in der Erklärung vernehmbar.
Einheiten braucht es nicht hierbei, da nur gekürzt wurde.
Der Wert wurde nur noch gekürzt, die Einheiten waren schon gekürzt und endgültig.
Nah, dass der elementare Sauerstoff als $O_2$ vorkommt, und wegen dem Stichwort Verbrennung MgO als Produkt entsteht, war halt nicht vorhanden als Vorwissen.
Die stöchiometrischen Gesetze setzen doch Massenerhaltungsgesetzt, Chemisches Volumengesetzt und Avogardo'sches Gesetzt voraus. Das Stoffe immer in gewissen Massenverhältnissen reagieren, die Gase einer bestimmten Masse bei konst T,p immer das gleiche Volumen, die Volumenverhältnisse gasförmiger, an einer chemischen Umsetzung beteiligter Stoffe bei gegebener T und p durch ganze Zahlen wiedergeben werden können, und noch die gleichen Volumina unterschiedlicher Stoffe bei konstantem p, T die gleiche Stoffmenge besitzen, Teilchenzahl besitzen.
Entschuldige die "dämliche" Frage, aber warum kann ich ohne Volumenverhältnis oder Massenverhältnis die Reaktionsgleichung aufstellen`?
Zuerst mal musst du dich schlau machen oder dir in Erinnerung rufen, wie Sauerstoff auftritt, nämlich in Form von zweiatomigen Molekülen O₂.
Die Reaktionsgleichung lautet also 2 Mg + O₂ -> 2 MgO.
Für diese Reaktiongleichung ist übrigens die Menge völlig egal und daher könnte ich mir die weiteren Ausführungen eigentlich sparen, hätte ich nicht den Verdacht, dass du die Aufgabe nicht vollständig abgeschrieben hast.
Ideale Gase enthalten bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck immer gleich viele Teilchen pro Volumen, egal welche Teilchen es sind. Sauerstoff kommt dem Ideal sehr nahe. Bei Normbedingungen ist dieses Molare Volumen 22,4 Liter. Ein Mol Sauerstoff hat die Masse von 32 g, weil O₂.
Das Volumen der Feststoff Mg und MgO ist wesentlich geringer und lässt sich über die Dichte ermitteln, falls wirklich danach gefragt wird.
Danke. Aber ich hab die Reaktionsgleichung immer über Volumenverhältnis vervollständigt. Das O_2 und das damit die Reaktionsgleichung vollständig ist, woher kommt das Wissen?
Woher kommt deine totale Ahnungslosigkeit? Dass Sauerstoff als O₂ vorkommt, lernt man in der Schule. Es lässt sich auch auf Wikipedia nachlesen. Keinesfalls darfst du Stoffe einfach erfinden, das solltest du auch wissen.
Wenn man derartige Wissenslücken hat, versucht man nicht, unverständliche Aufgaben irgendwie zu lösen, sondern man holt den Stoff nach PUNKT
Ich habe keine großen Vorkenntnisse in Chemie und stelle deshalb diese Fragen.
Danke. n(O_2)=10/22,4 mol = 1/2,24 mol bei 10 L. Annahme O_2 ist limitierend, nicht aber MG, und Volumenv. : 2:1:2, dann gilt: n(MgO)=2*n(O_2)=2/2,24 mol. M bei Molekülen ist die Summe M der Elemente. Es gilt M(MgO)=M(MG)+M(O)=12+8 g*mol^-1=20 g*mol°-1. Es folgt m(MgO)=(40/2,24)g.