Ammoniak- Wie rechnet man die prozentuale Ausbeutung aus?
Aufgabe: In einem 100ml Kolbenprober wird eine Mischung von Stickstoff und Wasserstoff im Verhältnis von 1:3 befüllt und über ein mit Katalysator befülltes Quarzrohr mit einem zweiten Kolbenprober verbunden. Das Quarztohr wird erhitzt und die Gasportion wird mehrfach über den heißen Katalysator geleitet. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur beträgt das Volumen der entstandenen Gasmischung nur noch 93,5ml Berechne die prozentuale Ausbeutung an Ammoniak.
Danke im Vorraus!
4 Antworten
Aus der Reaktionsformel
N2 + 3 H2 ===> 2 NH3 erkennt man, dass 4 Mole Edukte 2 Mole Produkte ergeben. Die Molzahl verkleinert sich um die Hälfte.
Der gemessene Volumenverlust beträgt 100 ml - 93,5 ml = 6,5 ml
Eingesetzt wurden 100 ml / 22,4 ml/mMol = 4,46 mMol
Bei einer Ausbeute von 100% hätte es sich ein Volumenverlust von
4,46 / 2 = 2,23 mMol einstellen müssen
6,5 ml / 22,4 = 0,29 mMol wurden gemessen
0,29 / 2,23 • 100 = 13 % beträgt die Ausbeute
Ich verstehe das nicht ganz... diese Rechnungen in Chemie sind irgendwie nicht so meins :X
1. Was bedeutet mit 4 Mole Edukte und 2 Mole Produkte? Die Masse muss doch gleich bleiben...
2. Wieso werden die ml-Zahlen durch 22,4 geteilt? Also wo kommt die Zahl her :o
Wäre sehr nett, wenn mir jemand helfen könnte...
Schön, dass du jemandem eine Wettbewerbsaufgabe vorgerechnet hast!
Wie sieht die Gleichung aus, die das Gesamtvolumen von Stickstoff und Wasserstoff vor der Reaktion beschreibt?
Wie sieht die Gleichung aus, die das Gesamtvolumen von Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak nach der Reaktion beschreibt?
Probiere eine Gleichung aufzustellen, in dem du die Volumina der Edukte vorher mit einfließen lässt und ziehe dort in Abhängigkeit der Stöchiometriekoeffizienten eine Unbekannte x ab. Durch aufstellen dieser Gleichung und umstellen nach dem Volumen von Ammoniak kannst du dementsprechend das Verhältnis vom Volumen von Ammoniak und Wasserstoff eine Verhältnisgleichung aufstellen.
Du musst dazu die Summenformel von Ammoniak und von gasförmigem Stick- bzw. Wasserstoff wissen, und dass bei idealen Gasen (die hier vorkommenden sind bei Normalbedingungen hinreichend ideal) die gleiche Teilchenzahl / Molmenge immer das gleiche Volumen einnimmt, unabhängig von der Art des Gases.
Falls Dir die von Xeasnio vorgeschlagenen Gleichungen zu schwer sind, hier ein anderer Ansatz: Berechne das Volumen, das sich bei 100% Ausbeute (nicht Ausbeutung!) ergeben würde, und schließe daraus auf die Ausbeute bei 93,5 ml.
Hint: Wieviele Moleküle verschwinden, wieviele entstehen bei dem Reaktionsschritt?
Du weißt schon, dass du den Wettbewerb alleine lösen sollst?
Zitat aus dem Anmeldeformular: "Insbesondere versichere ich, dass ich dazu nicht die Hilfen und Ausarbeitungen Dritter in Anspruch genommen habe." Stimmt bei dir ja nicht.
Aber ich tröste mich damit, dass wenn du die Aufgaben nicht alleine lösen kannst, du wahrscheinlich nicht weit im Wettbewerb kommen wirst.