StöchiometrieChemieOberstufe≈ 1:27

Gramm von H2O aus 4 g von H2

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Originalaufgabe (Englisch): Gramm von H2O aus 4 g von H2

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Schritte auf dem Bildschirm

1. Die Aufgabe
Musterlösung
Gramm von H2O aus 4 g von H2
2. Schritte, Teil 1
1. $\text{H}: 2c_{1} = 2c_{3} \\ \text{O}: 2c_{2} = 1c_{3}$
  Eine Atombilanz für jedes Element aufstellen
2. $c_{1} = 2,\ c_{2} = 1,\ c_{3} = 2$
  Das lineare Gleichungssystem mit den kleinsten ganzen Zahlen lösen
3. $2\mathrm{H_{2}} + \mathrm{O_{2}} \rightarrow 2\mathrm{H_{2}O}$
  Ausgeglichene Gleichung
4. $n = \frac{4\ \text{g}}{2.016\ \text{g/mol}} = 1.98413\ \text{mol}$
  Stoffmenge von H2
3. Schritte, Teil 2
1. $n = 1.98413 \times \frac{2}{2} = 1.98413\ \text{mol},\quad m = 1.98413 \times 18.015 = 35.744\ \text{g}$
  H2O über das Stoffmengenverhältnis 2 : 2
4. Die Antwort
$2\mathrm{H_{2}} + \mathrm{O_{2}} \rightarrow 2\mathrm{H_{2}O}$
2H2 + O2 → 2H2O
5. Probe
- H: 4 = 4, O: 2 = 2 ✓
- H2O entsteht im Stoffmengenverhältnis 2 : 2 zu H2.

Transkript

Die Aufgabe. Hier ist die Aufgabe: Gramm von H2O aus 4 g von H2. 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 H2.

Schritte, Teil 2. H2O über das Stoffmengenverhältnis 2: 2.

Die Antwort. Die Antwort lautet also 2H2 plus O2 → 2H2O; 4 g H2 → H2O: 35.744 g (1.98413 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. H: 4 gleich 4, O: 2 gleich 2, das stimmt. H2O entsteht im Stoffmengenverhältnis 2: 2 zu H2.

Schritte auf dem Bildschirm

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