StöchiometrieChemieOberstufe≈ 1:41

Gramm von CO2 aus 44 g von C3H8

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Originalaufgabe (Englisch): Gramm von CO2 aus 44 g von C3H8

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Schritte auf dem Bildschirm

1. Die Aufgabe
Musterlösung
Gramm von CO2 aus 44 g von C3H8
2. Schritte, Teil 1
1. $\text{C}: 3c_{1} = 1c_{3} \\ \text{H}: 8c_{1} = 2c_{4} \\ \text{O}: 2c_{2} = 2c_{3} + 1c_{4}$
  Eine Atombilanz für jedes Element aufstellen
2. $c_{1} = 1,\ c_{2} = 5,\ c_{3} = 3,\ c_{4} = 4$
  Das lineare Gleichungssystem mit den kleinsten ganzen Zahlen lösen
3. $\mathrm{C_{3}H_{8}} + 5\mathrm{O_{2}} \rightarrow 3\mathrm{CO_{2}} + 4\mathrm{H_{2}O}$
  Ausgeglichene Gleichung
4. $n = \frac{44\ \text{g}}{44.097\ \text{g/mol}} = 0.9978\ \text{mol}$
  Stoffmenge von C3H8
3. Schritte, Teil 2
1. $n = 0.9978 \times \frac{3}{1} = 2.9934\ \text{mol},\quad m = 2.9934 \times 44.009 = 131.737\ \text{g}$
  CO2 über das Stoffmengenverhältnis 3 : 1
4. Die Antwort
$\mathrm{C_{3}H_{8}} + 5\mathrm{O_{2}} \rightarrow 3\mathrm{CO_{2}} + 4\mathrm{H_{2}O}$
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
5. Probe
- C: 3 = 3, H: 8 = 8, O: 10 = 10 ✓
- CO2 entsteht im Stoffmengenverhältnis 3 : 1 zu C3H8.

Transkript

Die Aufgabe. Hier ist die Aufgabe: Gramm von CO2 aus 44 g von C3H8. Atome jedes Elements ausgleichen, dann die Koeffizienten als Stoffmengenverhältnisse verwenden.

Schritte, Teil 1. Eine Atombilanz für jedes Element aufstellen. Jeder Spezies einen unbekannten Koeffizienten zuweisen; die Atome jedes Elements müssen auf beiden Seiten gleich sein. Das lineare Gleichungssystem mit den kleinsten ganzen Zahlen lösen. Exakte Elimination lässt einen freien Koeffizienten übrig; Skalierung mit dem kleinsten gemeinsamen Nenner ergibt ganze Zahlen. Ausgeglichene Gleichung. Stoffmenge von C3H8.

Schritte, Teil 2. CO2 über das Stoffmengenverhältnis 3: 1.

Die Antwort. Die Antwort lautet also C3H8 plus 5O2 → 3CO2 plus 4H2O; 44 g C3H8 → CO2: 131.737 g (2.9934 mol). Koeffizienten in einer ausgeglichenen Gleichung zählen Teilchen (Mol), nicht Gramm. Gramm in Mol umrechnen, das Stoffmengenverhältnis anwenden und dann mit der molaren Masse der anderen Spezies zurück in Gramm umrechnen. Setzt voraus, dass die Reaktion vollständig abläuft und die bekannten Stoffe vollständig verbraucht (oder gebildet) werden.

Probe. C: 3 gleich 3, H: 8 gleich 8, O: 10 gleich 10, das stimmt. CO2 entsteht im Stoffmengenverhältnis 3: 1 zu C3H8.

Schritte auf dem Bildschirm

Transkript

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