Stoffmenge und Anzahl N der CO2 Moliküle?e
Brauche hilfe bei einer chemieaufgabe. Ich weiß nicht genau wie ich da vorgehen soll.
Berechne die stoffmenge und die Anzahl N der in 25g kohlenstoffdioxid enthaltenden CO2 moliküle.
ps: atomare Masse von C = 12 g pro mol; von O = 16 g pro mol
2 Antworten
Moin,
das ist eigentlich ganz leicht: Aber bevor wir konkret werden, ein paar Worte zur Orientierung: Du schreibst ja selbst, dass die molare Masse M von Kohlenstoff 12 g / mol beträgt. Die von Sauerstoff beträgt 16 g / mol. Ein Kohlenstoffdioxid-Molekül (CO2) besteht aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen. Hättest du nun genau ein Mol (also ungefähr 6 • 10^23 Moleküle), dann ergäbe sich eine Masse von 44 g (12 g + 2 • 16 g = 44 g). Nun hast du aber keine 44 g, sondern nur 25 g. Das heißt, du hast schon mal kein ganzes Mol, sondern nur einen Teil davon. Aber wie groß ist nun deine Stoffmenge n tatsächlich? Dafür gibt es eine wichtige Formel, die du dir gut merken solltest, so lange ihr das Thema Mol habt. Die Formel lautet:
m = M • n
Die Masse m ergibt sich also aus dem Produkt der molaren Masse M und der Stoffmenge n. Du suchst in deiner Aufgabe die Stoffmenge n. Gegeben sind dir die Masse m = 25 g und die molare Masse kannst du leicht ermitteln, indem du die bekannten Werte aller beteiligten Atome addierst. Hier also 12 g /mol + 16 g / mol + 16 g / mol = 44 g / mol (s.o.). Jetzt brauchst du die wichtige Formel nur nach der gesuchten Größe umzuformen
m / M = n,
die bekannten Werte einzusetzen
25 g / 44 g / mol = n
und auszurechnen
0,57 mol = n.
Damit hast du schon mal die Stoffmenge berechnet, und siehe da, es ist tatsächlich kein ganzes Mol, sondern nur etwas mehr als ein halbes Mol.
Im zweiten Teil sollst du die Teilchenanzahl N herausfinden. Auch hier ein Wort zur Orientierung, bevor's ans Eingemachte geht. Die Teilchenanzahl N ist - wie der Name schon sagt - einfach eine Zahl. Diese Zahl gibt dir an, wie viele Teilchen in einer bestimmten Stoffmenge enthalten sind, klar? - Nun, es liegt doch auf der Hand, dass die Anzahl der Teilchen steigt, je größer deine Stoffmenge ist, oder? Umgekehrt wird die Anzahl der enthaltenen Teilchen kleiner werden, wenn du wenig von dem Stoff hast. Die Stoffmenge n und die darin enthaltenen Teilchen N sind also proportional zueinander. Da aber die Stoffmenge eine Zahl mit einer Einheit (mol) ist, während die Teilchenanzahl eine dimensionslose Zahl ist, gibt es in der Beziehung dieser beiden Angaben einen so genannten Proportionalitätsfaktor, mit dessen Hilfe man folgende zweite wichtige Gleichung formulieren kann:
N = NA • n.
N ist die Teilchenanzahl, n die Stoffmenge und NA die so genannte Avogadrokonstante (also der benötigte Proportionalitätsfaktor). NA ist eine feststehende Größe (eben eine Konstante!): NA = 6 • 10^23 / mol.
Und nun beginnt analog zur ersten Aufgabe das gleiche Spielchen von vorn: Du suchst die Teilchenanzahl N. Gegeben sind dir die Konstante (6 • 10^23 / mol) und die Stoffmenge n hast du in der ersten Aufgabe berechnet, so dass du jetzt weißt, dass n = 0,57 mol sind. Okay, dann brauchst du die Werte nur noch in die Gleichung einzusetzen
N = 6 • 10^23 / mol • 0,57 mol
und das Ganze auszurechnen
N = 3,42 • 10^23.
Zum Schluss musst du noch einen schönen Antwortsatz hinschreiben, zum Beispiel:
25 g Kohlenstoffdioxid entsprechen der Stoffmenge von 0,57 mol. Darin sind 3,42 • 10^23 (= 342.000.000.000.000.000.000.000 = 342 Trilliarden) CO2-Moleküle enthalten.
Ich hoffe, du hast alles verstanden. LG von der Waterkant.
Zuerst musst du ausrechnen wieviel Gramm pro Mol das gesamte Molekül hat. Dann musst du die 25 g duch diesen Wert dividieren.
hab ich schon und bin auf 44 g pro mol gekommen. und dann kommt eine kommazahl raus, wie soll ich weiterrechnen ? normalerweise kommt sowas wie 2,9*10²³ oder sowas raus.
Super, das hilft mir auch sehr weiter. Auch wenn es jetzt schon ein wenig her ist, meine Frage lautet jetzt jedoch:
CO2 hat die Stoffmenge von 0,57 mol. Das bezieht sich ja jetzt nur auf diese Verbindung. Wie ist es, wenn ich jetzt wissen möchte, wie die Stoffmenge von O in dieser Verbindung ist?
Ich gehe davon aus, dass die Stoffmenge sich auf die Verbindung bezieht. Somit hat jedes Atom der Verbindung n=0,57 mol (=0,57* Na-Teilchen). Da Sauerstoff jetzt 2-atomig vorliegt, ergibt sich hierfür 2 * 0,57 mol = 1,14 mol?
Vielen Dank :)