StöchiometrieChemieOberstufe≈ 1:34

Gramm von Fe aus 80 g von Fe2O3

Eine animierte Schritt-für-Schritt-Lektion. Drücke Abspielen, um jeden Schritt mit Untertiteln zu sehen, oder lies unten Schritte und Transkript. Antwort: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2; 80 g Fe2O3 → Fe: 55.9545 g (1.00196 mol).

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Originalaufgabe (Englisch): Gramm von Fe aus 80 g von Fe2O3

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Schritte auf dem Bildschirm

1. Die Aufgabe
Musterlösung
Gramm von Fe aus 80 g von Fe2O3
2. Schritte, Teil 1
1. $\text{Fe}: 2c_{1} = 1c_{3} \\ \text{O}: 3c_{1} + 1c_{2} = 2c_{4} \\ \text{C}: 1c_{2} = 1c_{4}$
  Eine Atombilanz für jedes Element aufstellen
2. $c_{1} = 1,\ c_{2} = 3,\ c_{3} = 2,\ c_{4} = 3$
  Das lineare Gleichungssystem mit den kleinsten ganzen Zahlen lösen
3. $\mathrm{Fe_{2}O_{3}} + 3\mathrm{CO} \rightarrow 2\mathrm{Fe} + 3\mathrm{CO_{2}}$
  Ausgeglichene Gleichung
4. $n = \frac{80\ \text{g}}{159.687\ \text{g/mol}} = 0.50098\ \text{mol}$
  Stoffmenge von Fe2O3
3. Schritte, Teil 2
1. $n = 0.50098 \times \frac{2}{1} = 1.00196\ \text{mol},\quad m = 1.00196 \times 55.845 = 55.9545\ \text{g}$
  Fe über das Stoffmengenverhältnis 2 : 1
4. Die Antwort
$\mathrm{Fe_{2}O_{3}} + 3\mathrm{CO} \rightarrow 2\mathrm{Fe} + 3\mathrm{CO_{2}}$
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
5. Probe
- Fe: 2 = 2, O: 6 = 6, C: 3 = 3 ✓
- Fe entsteht im Stoffmengenverhältnis 2 : 1 zu Fe2O3.

Transkript

Die Aufgabe. Hier ist die Aufgabe: Gramm von Fe aus 80 g von Fe2O3. 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 Fe2O3.

Schritte, Teil 2. Fe über das Stoffmengenverhältnis 2: 1.

Die Antwort. Die Antwort lautet also Fe2O3 plus 3CO → 2Fe plus 3CO2; 80 g Fe2O3 → Fe: 55.9545 g (1.00196 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. Fe: 2 gleich 2, O: 6 gleich 6, C: 3 gleich 3, das stimmt. Fe entsteht im Stoffmengenverhältnis 2: 1 zu Fe2O3.

Schritte auf dem Bildschirm

Transkript

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