Berechne, wieviel kg Wasser benötigt werden um 1kg Wasserstoff durch Elektrolyse herzustellen. Wie macht man das?

3 Antworten

Die Reaktionsgleichung lautet hier

2 H2O --> 2 H2 + O2

 Dichte von Wasser= 0,0899 kg/m^3

Um die benötigte Masse zu berechnen gehst Du wie oben beschrieben vor

Molare masse Wasser =2*M(H)+M(0)


Gasförmiger Wasserstoff hat bei Raumtemperatur eine Dichte von 0,0899 kg · m−3

Diese Dichte musst musst Du nun dafür verwenden, um herauszufinden wieviel Mol das wären (Hinweis: bei Gasen gilt, zumindest in der Sek I oft, 1 mol = 22,4 l)

Nun musst Du die Reaktionsgleichung für die Reaktion zu Wasser praktisch umkehren

Wasser reagiert zu Wasserstoff und Sauerstoff

dann ausgleichen und danach den o.g. Wert einsetzen, und berechnen wieviel Mol Wasser das wären (Wasser = 18 g/mol), das dann wiederum mit der Dichte in Liter umwandeln (Wasser: 1 kg/l)

Fertig!

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – MSc in Biochemie

TomRichter  23.02.2020, 13:22
Diese Dichte musst musst Du nun dafür verwenden, um herauszufinden wieviel Mol das wären

Von hinten durch die Brust ins Auge...

Nicht dass es dem Fragesteller schaden würde, ein wenig zu rechnen. Aber nötig ist das hier nicht, 1 mol Wasserstoff sind unabhängig von Druck, Temperatur und Aggregatzustand immer 2 * 1,008 g H2, für schulische Zwecke meist auf 2 g gerundet.

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TomRichter  23.02.2020, 13:26
@MeisterRuelps, UserMod Light

Ich weiß ja nicht, ob die Frage zwischendurch editiert wurde. Derzeit lautet sie "wieviel kg Wasser benötigt werden um 1kg Wasserstoff...", da ist ein Volumen weder gegeben noch gesucht.

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MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 13:28
@TomRichter

Nein wurde nicht editiert. Nur dass Gase in kg angegeben werden, das bin ich nicht gewohnt. Im Labor wiegen wir ja auch nicht x g Sauerstoff ab, sonder nutzen n ml O2. Vielleicht bin ich da manchmal etwas zu genau, das Ergebnis ist ja fast das Selbe, aber beide Wege sind richtig, nur mit Dichte zu arbeiten ist halt genauer.

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sarahmeisl 
Beitragsersteller
 23.02.2020, 13:13

Gibt es da auch einen Weg ohne es mit Dichte berechnen zu müssen?

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MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 13:15
@sarahmeisl

Es kommt drauf an, wie genau die Antwort gefordert ist, der andere hier aufgeführte Weg mag auch klappen ist aber ungenauer. Im Zweifel vorher kurz fragen.

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Wasser ist h2o

also 2 gram wasserstoff pro mol

und 16 gram sauerstoff.

1 kg wasserstoff entspricht also 500 mol h2o.

du brauchst 500mol h2o = 500 x 18g = 9000 gram oder 9 kg


MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 12:44

Das ist nicht ganz richtig. Da es um gasförmigen Wasserstoff geht :) das ist etwas aufwändiger.

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MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 13:12
@Zwergbiber50

Naja ich habe es durchgerechnet, und es kam halt ein Unterschied von etwa 100 g raus. Just saying. Zudem Wasserstoff eine unterschiedliche Dichte hat, wenn es gasförmig oder fest wäre. Das Ergebnis ist ja fast das selbe, nur 100 g sind schon ein Unterschied.

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MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 13:30
@Zwergbiber50

Anders gefragt: Was soll daran falsch sein, Massen in Volumen umzuwandeln (bei Gasen und Flüssigkeiten).

Wenn Du nun eingeschnappt bist, tut mir das leid, ich wollte keineswegs beleidigend rüberkommen, aber die Rechnung stimmt halt, oder etwa nicht? 1 kg Wasserstoff wiegen halt je nach physikalischen Bedingungen unterschiedlich viel. Siehe auch pV=nRT

Zudem könnte man nun auch fragen, ob das Wasser flüssig oder fest sein soll (Wasser hat auch eine andere Dichte je nach Aggregatzustand)

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Zwergbiber50  23.02.2020, 13:43
@MeisterRuelps, UserMod Light

Ich bin keineswegs eingeschnappt, Gott bewahre.

Wasser hat auch eine andere Dichte je nach Aggregatzustand

völlig richtig, aber deshalb bleibt 1 kg H₂O doch 1 kg H₂O, ob als Dampf oder als Flüssigkeit. Die Masse und damit die Stoffmenge ändert sich doch nicht mit dem Aggregatzustand.

Außerdem nimmst du die Dichte des Wasserstoffs bei Raumtemperatur an, warum eigentlich Raumtemperatur?

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MeisterRuelps, UserMod Light  23.02.2020, 13:49
@Zwergbiber50
Die Masse und damit die Stoffmenge ändert sich doch nicht mit dem Aggregatzustand.

Auch richtig, aber das Volumen, und das spielt halt oft mit hinein. Ich bin von RT ausgegangen, weil nichts weiter dazu stand. In diesem Fall geht man meist von RT aus, zumindest bei uns im Labor etc.

Ich sage ja auch nicht, dass der o.g. Weg falsch ist [das darf nicht so aufgefasst werden], nur halt ungenau. In der AC0 Klausur hab es halt für den "einfachen" Weg Punktabzug.

Ich schrieb ja auch dass es nicht ganz richtig ist, und nicht, dass es falsch wäre. Der Fehler liegt halt oft im Detail.

Ich bin keineswegs eingeschnappt, Gott bewahre.

Klang halt so, mea culpa!

Wir können das gerne via PN weiterdiskutieren, sonst wird das hier ggf. zu verwirrend :) Anfrage ist raus.

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