Ich konnte nicht widerstehen doch noch die andere Methode zu erklären.
Wie gesagt, man stellt Gleichungen auf, in die erste Lücke schreiben wir die Variable A, in die zweite B, in die dritte C und in die vierte D.
Dann steht da in die einzelnen Elemente aufgeteilt:
- A*2*H + B*H "=" C*0 + D*2*H --- für H
- A*S + B*0 = C*S + D*0 --- für S
- A*4*O + B*O = C*4*O + D*O --- für O
- A*0 + B*K = C*2*K + D*0 --- für K
kürzt man die Elemente raus und streicht man alle mit "*0" weg, so erhält man:
- 2A + B = 2D
- A = C
- 4A + B = 4C + D
- B = 2C
Das ist so einfach zu lösen, dass man es im Kopf machen kann:
da A=C folgt aus B=2C -> B=2A
dann folgt aus 2A+B=2D -> 2A+2A=2D -> D=2A
dann kann man in die Lücken schreiben:
- A (so haben wir die erste Lücke genannt)
- 2A (da B=2A)
- A (da A=C)
- 2A (da D=2A)
Und um zu sagen, dass man A mit jeder natürlichen Zahl (0,1,2,...) ersetzen kann, müssen wir noch schreiben: "mit A ∈ ℕ" (ausgesprochen: A Element von N)
Meiner Erfahrung nach, werden Chemielehrer sowas vielleicht nicht verstehen, deswegen ersetze A mit einer Zahl, sodass am Ende für alle Lücken ganze Zahlen rauskommen, hier geht 1: Dann steht in den Lücken 1 , 2 , 1 , 2
Und wenn es zu schwer ist, um es von Hand auszurechnen, dann nutze folgenden Gleichungssystemlöser: https://matrixcalc.org/de/slu.html
Jetzt musst du so vorgehen:
Welche Zeile du für welches Element nimmst, ist egal. Am besten denkst du dir für die erste Zeile H, für die zweite S, dann O und dann K.
Die erste Spalte steht für A, die zweite für B,... In die letzte Spalte schreibst du immer 0.
Das A wird mit 2*H multipliziert (denn es ist A*H2SO4), daher schreiben wir in die erste Zelle der Tabelle eine 2. B wird mit 1*H multipliziert (da das H in KOH nur 1 Mal vorkommt), daher schreiben wir in die zweite Zelle eine 1. Jetzt muss man aufpasse: vor allen Zahlen in der 3. und 4. Spalte musst du ein Minus schreiben, da diese auf der anderen Seite sind. In die dritte Zelle schreibst du 0, da C gar nicht mit H multipliziert wird. In die vierte schreibst du 2, da das H 2 Mal in H2O vorkommt.
Jetzt machst du das Gleiche für das S in der nächsten Zeile und dann für die anderen Elemente in den anderen Zeilen.
Es sollte am Ende so aussehen:
- 2 | 1 | 0 | -2 | 0
- 1 | 0 | -1 | 0 | 0
- 4 | 1 | -4 | -1 | 0
- 0 | 1 | -2 | 0 | 0
Wenn du die Tabelle gefüllt hast, klickst du auf "Mit dem Gauß-Verfahren lösen".
Am Ende steht da
- x1 = 1/2*x4
- x2 = x4
- x3 = 1/2*x4
- x4 = x4
x1 ist A, also die erste Lücke, x2 ist B, also die zweite Lücke,...
Somit hast du das Verhältnis zwischen den verschiedenen Elementen. Setz jetzt für x4 nun eine Zahl ein, sodass für alle Lücken eine ganze Zahl rauskommt, z.B. 2.
Dann erhält man für die Lücken 1,2,1,2
Das hat länger gedauert, als gedacht.