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Schönen guten Tag!
Ich schreibe übermorgen meine Chemieklausur und merke, dass ich diese stöchiometrischen Rechnungen nicht lösen kann. So einfachere Aufgaben (z.B. Berechnen Sie die Masse an [mm]K_2Cr_2O_7[/mm], die in 50 ml Wasser gelöst werden muss, um eine 0,25 mol/L Lösung zu erhalten.) kann ich ja, der allgemeine Zusammenhang ist mir klar und ich hab die Formeln auch. Aber bei den folgenden Aufgaben fehlt mir irgendwie immer etwas und wir haben diese Rechnungen, die damit zu tun haben, wie viel maximal daraus entstehen kann, früher leider nie gemacht...
1. Ermitteln Sie die Masse an [mm]Fe_2O_3[/mm], die maximal mit 1 kg Aluminium zu Eisen reduziert werden kann. Welche Massen an Eisen und [mm]Al_2O_3[/mm] entstehen dann?
2. Berechnen Sie die Masse an [mm]Fe_2O_3[/mm], die mit einer Tonne Koks (Kohlenstoff) vollständig umgesetzt werden kann. Beantworten Sie weiterhin, welche Masse Eisen und welches Volumen Kohlenmonoxid entstehen.
3. Pentan reagiert mit Sauerstoff. Erstellen Sie die Reaktionsgleichung. Berechnen Sie die Masse an Sauerstoff, die mit 7,2 g Pentan reagieren. Berechnen Sie das Volumen Kohlenstoffdioxid (Dichte [mm]CO_2[/mm] = 1,98 kg/m³) in Litern, das hierbei entsteht.
4. Berechnen Sie die Masse Zink, die mindestens erforderlich ist, um [mm]Cu^{2+}[/mm]-Ionen vollständig aus 10 Litern einer 0,2 mol/L [mm]Cu^{2+}[/mm]-Lösung gemäß Zn + [mm]Cu^{2+}[/mm] --> [mm]Zn^{2+}[/mm] + Cu zu entfernen?
5. Kupfer(I)oxid wird mit Wasserstoff zu elementarem Kupfer umgesetzt. Dabei wird Wasser als Nebenprodukt gebildet. Berechnen Sie die Masse Kupfer, die aus 125 mg Kupfer(I)oxid gewonnen werden kann. Berechnen Sie das Volumen Wasserdampf, das mindestens eingesetzt werden muss, um 125 mg Kupfer(I)oxid umzusetzen. (Dichte [mm]H_2[/mm]=0,084 g/L). Welches Volumen flüssigen Wassers entsteht bei der Reduktion von 125 mg Kupfer(I)oxid?
Könnte mir bitte jemand das an einer oder zwei Aufgaben erklären, was ich hier machen soll?! Ist wirklich wichtig.
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren gestellt:
www.pausenhof.de
www.chemieonline.de
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Hallo,
ich mach mal einen Anfang:
1) M(Al) = 26,98154 g/mol M(Fe) = 55,847 g/mol
[mm] M(Fe_{2}O_{3}) [/mm] = 159,6922 g/mol
[mm]Fe_{2}O_{3} + 2 Al \to 2 Fe + Al_{2}O_{3}[/mm]
[mm]n(Al) = \bruch{m(Al)}{M(Al)}=\bruch{1000 g}{26,98154 g/mol}=37,0624 mol[/mm]
Laut Reaktionsgleichung verhalten sich die Massen von Aluminium und Eisen 1 : 1, d. h.:
n(Fe) = 37,0624 mol
[mm]m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) =37,0624 mol* 55,847 g/mol = 2,07 kg[/mm]
2) M(C) = 12,011 g/mol M(CO) = 28,0104 g/mol
[mm]Fe_{2}O_{3} + 3 C \to 2 Fe + 3 CO[/mm]
[mm]n(C) = \bruch{m(C)}{M(C)}=\bruch{10^{6} g}{12,011 g/mol}=83257,01 mol[/mm]
[mm]n(Fe) = n(C)*\bruch{2}{3}=55504,676 mol[/mm]
[mm]m(Fe) = n(Fe)*M(Fe)=55504,676 mol*55,847 g/mol =3,1 t[/mm]
[mm]m(CO) = n(CO)*M(CO)=83257,01 mol*28,0104 g/mol =2,33 t[/mm]
LG, Martinius
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Vielen Dank erstmal!!
Aber woher weiß ich, wie viel Gramm [mm]Fe_2O_3[/mm] maximal mit 1000 g Al reagieren? Geht das dann genau so? Wahrscheinlich stehe ich ziemlich auf dem Schlauch. Wäre lieb, wenn du mir das auch noch mal erklären könntest.
Und wie geht das beim Volumen? Da brauche ich doch bestimmt noch das molare Volumen. Wie wird das miteinbezogen?
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Hallo,
> Aber woher weiß ich, wie viel Gramm [mm]Fe_2O_3[/mm] maximal mit
> 1000 g Al reagieren? Geht das dann genau so? Wahrscheinlich
> stehe ich ziemlich auf dem Schlauch. Wäre lieb, wenn du mir
> das auch noch mal erklären könntest.
Ja, bei der Frage stehst Du gerade wohl auf dem Schlauch. Wenn Du eine Größenangabe für das Aluminium hast, sei es in Mol oder in Gramm, das ist durch die Reaktionsgleichung genau festgelegt, wieviel Eisenoxid damit reagiert. Das geht genau so.
> Und wie geht das beim Volumen? Da brauche ich doch bestimmt
> noch das molare Volumen. Wie wird das miteinbezogen?
Sorry, das Volumen hatte ich ganz überlesen. Ja, man braucht dann das Molvolumen dazu.
V(CO) = n(CO) * [mm] V_{m} [/mm] = 83257,01 mol * 22,414 l = 1866 [mm] m^{3}
[/mm]
bei Normalbedingungen, d. h. T = 0°C und p = 101325 Pa.
(Unter Hochofenbedingungen wäre das Volumen des fast 2000°C heißen Gases natürlich viel größer.)
LG, Martinius
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Hallo,
hier noch die anderen Aufgaben, aber in Kurzform.
3) [mm] M(C_{5}H_{12}) [/mm] = 72,15 g/mol [mm] M(CO_{2})= [/mm] 44,0098 g/mol
[mm] M(O_{2}) [/mm] = 31,9988 g/mol
[mm]C_{5}H_{12}+ 8 O_{2} \to 5 CO_{2} + 6 H_{2}O[/mm]
[mm] n(C_{5}H_{12})=\bruch{7,2g}{72,15g/mol} \approx [/mm] 0,1 mol
0,8 mol [mm] O_{2} \hat= [/mm] 25,6 g
0,5 mol [mm] CO_{2} \hat= [/mm] 22,0049 g
[mm] V(CO_{2}) [/mm] = [mm] \bruch{m(CO_{2})}{rho(CO_{2})} [/mm] = 11,1 l
4) M(Zn) = 65,39 g
[mm] n(Cu^{2+}) [/mm] = c * V = 0,2 mol/l * 10 l = 2 mol
2 mol Zn [mm] \hat= [/mm] 130,78 g Zn
5) M(CuO) = 79,5454 g/mol M(Cu) = 63,546 g/mol
[mm] M(H_{2}O) [/mm] = 18,01528 g/mol [mm] M(H_{2}) [/mm] = 2,01588 g/mol
[mm]CuO + H_{2} \to Cu + H_{2}O[/mm]
n(CuO) = [mm] \bruch{125 mg}{79,5454 mg/mmol} [/mm] = 1,5714 mmol = n(Cu) = [mm] n(H_{2}) [/mm] = [mm] n(H_{2}O)
[/mm]
m(Cu) = 99,86 mg
[mm] m(H_{2}) [/mm] = 3,1678 mg [mm] \hat= [/mm] 37,7 ml
[mm] m(H_{2}O) [/mm] = 28,31 mg [mm] \hat= [/mm] 0,028 ml
LG, Martinius
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So, jetzt hab ich schon fast alles verstanden. Danke, dass du dir so viel Mühe mit mir gibst!!
Ich wusste nicht, dass ich bei der molaren Masse von einem Molekül Sauerstoff 32 u statt 16 u nehmen muss. Ich dachte, die Atommasse würde für Moleküle auch gelten. Das ist wohl Quatsch.
Die Sache mit der Dichte ist mir aber noch nicht klar. Was spielt die Dichte bei Aufgabe 3 und 5 für eine Rolle? Wie bezieht man die in die Rechnung mit ein? Beeinflusst sie das molare Volumen?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:44 Mo 10.09.2007 | | Autor: | Loddar |
Hallo Princess!
> Ich wusste nicht, dass ich bei der molaren Masse von einem
> Molekül Sauerstoff 32 u statt 16 u nehmen muss. Ich dachte,
> die Atommasse würde für Moleküle auch gelten. Das ist wohl
> Quatsch.
Yep! Denn ein molekül, das aus zwei Einzelatomen besteht ist auch doppelt so schwer wie ein einzelnes Atom.
> Die Sache mit der Dichte ist mir aber noch nicht klar. Was
> spielt die Dichte bei Aufgabe 3 und 5 für eine Rolle? Wie
> bezieht man die in die Rechnung mit ein? Beeinflusst sie
> das molare Volumen?
Das molare volumen ist hier völlig unbeteiltigt und daher auch völlig unbeeinflusst.
Da hier aber keine Massen (in [mm] $\text{g}$ [/mm] oder [mm] $\text{mg}$) [/mm] gesucht sind, sondern die entsprechenden Volumina, musst Du die Massen dann in Volumina umrechnen:
[mm] $$\varrho [/mm] \ = \ [mm] \bruch{m}{V} [/mm] \ \ \ \ \ [mm] \gdw [/mm] \ \ \ \ \ V \ = \ [mm] \bruch{m}{\varrho}$$
[/mm]
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:15 Di 11.09.2007 | | Autor: | Princess17 |
Vielen vielen Dank für die langen Antworten, die ihr mir geschrieben habt. Jetzt konnte ich auch alle Aufgaben lösen! 
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