Frage zu Rechnung mit Mol (Frage steht unten)?

Wie viel Ammoniak entsteht bei der Synthese von 1t N2 und 1t H2 bei einer Ausbeute von 85%?

Wäre sehr dankbar wenn sich jemand die Zeit nimmt mir den Rechenweg zu erklären :)

Answer 1

[Monitorsuche]

Als erstes muss du die Stoffmengen (n; in mol) ausrechnen. Die Molmassen hast du im Periodensystem (beachte aber, dass N2 und H2 als Molekül vorlegen und nicht als einzelnes Atom!).

Dann muss du dir die Stöchiometrie von Ammoniak anschauen. Wie viele Atome brauchst du? Wie ist die Reaktionsgleichung?

Mit der Reaktionsgleichung kannst und den Stoffmengen kannst du gucken wie viel Ammoniak du herstellen kannst, bis eines deiner Edukte (N2 und H2) komplett verbraucht ist. Du hast dann die Stoffmenge (in mol) von Ammoniak.

Da wir aber nicht zu 100% Ammoniak herstellen, sondern nur zu 85%, müssen wir die Stoffmenge mit 85% multiplizieren.

Als letzten Schritt, müssen wir dann von mol wieder in g umrechnen. Dazu brauchen wir die Molmasse von Ammoniak (in g/mol).

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Msc. Polymerchemie - nun beim PhD

Answer 2

[Picus48]

1 t N₂ sind 1,0 * 10³ kg oder auch 1,0 * 10⁶ g

Die molare Masse M von Stickstoff N₂ ist 28 g/mol

Die entsprechende Stoffmenge n ist:

n_(N2) = m/M = 1,0 *10⁶ g/(28 g/mol) = 3,571 * 10⁴ mol

Die entsprechende Rechnung für Wasserstoff H₂ liefert:

n_(H2) = 1,0 *10⁶ g/(2 g/mol) = 5 * 10⁵ mol

Die Reaktionsgleichung ist:

N₂ + 3 H₂ <--> 2 NH₃

Daraus kann man entnehmen, dass pro mol N₂ 2 mol NH₃ entstehen. Es werden also 2 * 3,571 * 10⁴ mol = 7,143 * 10⁴ mol NH₃ entstehen, falls alles an Stickstoff umgesetzt würde. Die Ausbeute ist allerdings mit 85 % angegeben. Daher wird mit dem Faktor 0,85 korrigiert.

n_(NH3) = 0,85 * 7,143 * 10⁴ mol = 6,071 * 10⁴ mol

Mit M_(NH3) = 17 g/mol ergibt sich die Masse m an Stickstoff:

m_(NH3) = 1,032 t

Als Chemiker kürzt man die Rechnung ab:

m_(NH3) = 17/14 * 0,85 t