Empirische Formel berechnen?
Hallo, kann irgendjemand diese Aufgabe lösen?
Bei der Verbrennung von 8,230 g einer chlorhaltigen Verbindung im Sauerstoffstrom entstanden 9,617 g Kohlendioxid und 3,935 g Wasser. Bei der quantitativen Chloranalyse von 5,320 g der Substanz wurden 13,496 g Silberchlorid erhalten. Berechne die empirische Formel der Verbindung.
1 Antwort
Da gehen wir am besten in zwei Schriten vor. Als erstes rechnen wir das in Massenanteile um, und als zweites in eine empirische Formel.
8.23 g werden verbrannt und liefern 9.617 g CO₂ und 3.935 g H₂O. Im CO₂ sind m⋅M(C)/M(CO₂)=2.625 g C enthalten, also besteht unsere Verbindung zu 31.89% aus C. Analog bekommt man einen Anteil Wasserstoff von 2⋅M(H)/M(H₂O)⋅m=5.35%.
Nun zum Chlor: In 5.32 g ist genug Chlor zur Bildung von 13.496 AgCl enthalten, das entspricht 3.338 g Cl bzw. einem Massenanteil von 62.75%.
Die erhaltenen Massenanteile summieren sich zu 1, also ist kein Sauerstoff drin.
Um von den Massenanteilen C, H und Cl 31.89, 5.35 und 62.75 zur empirischen Formel zu kommen, dividieren wir sie durch die molaren Massen und bekommen die Verhältniszahlen 1.65, 1.33, 1.77. Das muß jetzt auf ganze Zahlen gebracht werden; dazu ist es oft eine gute Idee, einfach durch die kleinste zu teilen. Dann erhalten wir C:H:Cl 2:1:1⅓, das multiplizieren wir noch mit drei und haben C₆H₂Cl₄.
Es könnte sich also um ein Tetrachlorbenzol handeln, aber natürlich sind auch Formeln in der Art von H–C≡C–CCl₂–CCl₂–C≡C–H denkbar, oder ein ungesättigter Fünfring mit zwei ungesättigten Doppelbindungen etc. Das Molekül könnte durchaus auch größer sein, z.B. C₁₂H₄Cl₈, aber das ist nicht sonderlich plausibel.
Sorry, am Ende der Rechnung ist etwas schiefgegangen, weil überraschenderweise 3⋅1≠2 (Kopfrechnen soll halt nur, wer es kann). Die richtige empirische Formel ist also C₆H₃Cl₄.
Einen Stoff mit dieser Formel kann es aber nicht geben, wenn jeder Kohlenstoff vierbindig sein soll. Also muß das Molekül größer sein und C₁₂H₆Cl₈ wäre die kleinste denkbare echte Summenformel, z.B. dieser hier. Oder ich habe mich noch irgendwo anders verrechnet — wie auch immer, der Rechenweg ist beschrieben und Du kannst ja selber herausfinden, ob ich beim Herumjonglieren verschiedener Fenster noch weitere Zahlen verwechselt habe.
Hmm. Sobald ich zu Zahlen greife, wird das ein Alptraum. Ich hätte das wirklich nicht rechnen sollen, während ich in einer nepālischen Kneipe zu Abend esse und dauernd von fremden Leuten angequatscht werde, die wissen wollen, was ich da vor mich hintippe.
Die 1 statt zwei im C waren nur ein Tippfehler (ich hatte mit der richtigen Zahl weitergerechnet), beim Wasserstoff hatte sich der Korrekturfaktor 2 für die molare Masse von 2 H vs. 1 H zwischen Zähler und Nenner verirrt, und dann noch 3⋅1=2, das war echt keine Leistung.
Wenn ich nochmals nachrechne, dann kriege ich 5.31 für den Wasserstoff raus, warum auch immer.
Können wir uns auf C₃H₆Cl₂ einigen? Sind glaube ich 4 mögliche Isomere, aber nicht mal da bin ich mir sicher. Ich schieb es mal auf die 35 °C Außentemperatur.
Irgendwie kann ich die Rechnung nicht nachvollziehen. Müsste nicht das Verhältnis folgendes sein:
C:H:Cl = 2.66:5,35:1,77 ?