Stöchiometrische wie kommen die auf das Mol-Verhältnis?
Hallo
Aufgabe:
Wie viele Tonnen Kohlenstoff und Eisen(III)oxid braucht man für die Produktion einer Tonne Eisen nach der folgende Gleichung (s. Lösung zuoberst)
Lösung:
Problem:
Ich verstehe nicht, wie man hier auf das mol von Fe2O3 und C kommt.
Wenn ich es richtig verstehe muss Fe2O3 und C je 8952.55 geben, aber weil ich 3C habe muss ich den Wert bei C * 3 rechnen.
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Kann mir jemand erklären (in einfachen Worten), wie man hier auf die folgende mol von Fe2O3 und c kommt?
2 Antworten
Ich hoffe ich habe die Frage richtig verstanden, also:
Du weißt, dass du 1t Fe hergestellt hast, das sind 1.000.000g. Mit der Molaren Masse von Fe von 55,85g kannst du dir mit der Formel n=m/M ausrechnen wie viel Mol Fe das sind.
Aus der Reaktionsgleichung siehst du an den groß geschriebenen Zahlen nun, dass du nur 1Mol Fe2O3 benötigst um 2 Eisen herzustellen, also braucht man insgesamt nur Halb so viel Mol an Eisen(III)-oxid, was die 8952,5Mol zeigen.
(Das ist übrigens das Tolle an den Mol, man kann unterschiedliche Stoffe direkt miteinander vergleichen, was bei Massen z.B. nicht gehen würde.)
Wenn wir Kohlenstoff betrachten kann man sehen, dass aus 1Mol Fe2O3 und 3Mol C auch 3Mol CO enststehen, also die 8952,5*3= 26857,5Mol.
Der Rest ist wieder nur Formel umstellen und Einsetzen.
Ich hoffe ich konnte helfen.
Die bekommst du durch die Verhältnisse.
Ich versuchs mal Bildlich zu erklären: Du hast Koffer, die stehen für die großen Zahlen vor den Verbindungen, die Koffern sind mit den Mol gefüllt.
Du hast 17905,1 Mol an Eisen hergestellt, das weißt du aus der Angabe. Die sind in den beiden Koffern verteilt die beim Eisen stehen. Wenn du wissen willst wie viele in einem Koffer drin sind, musst du die Mol durch 2 Teilen, weil du ja 2 Koffer hast. Das sind dann 8952,5.
Wenn du jetzt vergleichst wie viele Koffer vor jeder Verbindung stehen multiplizierst du einfach mit dieser Zahl und du hast die Mol für jede Verbindung
n = m/M
- n = Stoffmenge in mol
- m = Masse in g
- M = molare (atomare) Masse in g/mol
m ist für Eisen gegeben mit 1 t = 1000000 g
M ist die atomare Masse für Fe = 55,58 g/mol und auch gegeben.
n(Fe) = 1000000 g/(55,58 g/mol) =17905 mol
Vor dem Fe steht eine 2 und vor dem Fe2O3 steht eine imaginäre 1. Folglich benötigt man vom Oxid nur die Hälfte der Stoffmenge vom Fe. Vom Kohlenstoff C benötigt man 3/2 der Stoffmenge vom Fe, weil eine 3 davor steht. Die stöchiometrischen Faktoren geben nur das Verhältnis der beteiligten Stoffe in mol wieder. Wenn man die Stoffmenge von einem Reaktionsteilnehmer hat (hier gegeben durch Fe), kann man alle anderen über die Verhältnisse der Faktoren berechnen.
Und warum weisst du, dass du mit 8952.5 rechnen musst beim zweiten?