Stöchiometrischen Koeffizienten?

1 Antwort

Hi,

die erste "Amtshandlung" ist, dass du schaust, wie viele Atome du von jedem Element links und rechts hast:

  • K: links 2, rechts 2
  • N: links 1, rechts 1
  • O: links 5, rechts 4
  • Zn: links 1, rechts 1
  • H: links 3, rechts 7

Wir müssen also die Anzahl von O und H vor allem ausgleichen.

Wir starten mit den Molekülen, deren Atome teilweise auf beiden Seiten nur ein Mal vorkommen. Das sind vor allem KNO3 und NH3. Daran ändern wir nichts. Der Faktor bleibt bei beiden 1.

Nun müssen wir uns die Atome angucken, die in mehr als einem Molekül vorkommen. Kalium ist in mehreren Molekülen (nämlich KNO3 und KOH), aber an KNO3 ändern wir ja nichts. Das heißt, eine Stellschraube für die Anzahl an Kaliumatomen ist KOH. Der Faktor vor KOH MUSS ungerade sein, da wir rechts nur gerade Anzahlen von Kaliumatomen haben dürfen (wegen K2 im Komplex). Das heißt, es kommen nur Zahlen wir 3, 5, 7 etc in Frage.

Da wir KNO3 nicht verändern, bleiben da auch drei Sauerstoffatome als ungerade Zahl. Auch deshalb muss der Faktor vor KOH ungerade sein, damit eine Gerade Anzahl an Sauerstoffatomen herauskommt. Denn auf der rechten Seite kommt Wasserstoff und Sauerstoff nur als (OH)4 vor, also als gerade Zahl. Auch ist bei NH3 die Anzahl an Wasserstoffatomen ungerade, weshalb KOH einen ungeraden Faktor haben muss.

Wasser liefert eine ungerade Anzahl von O-Atomen und eine gerad Anzahl von H-Atomen. Somit muss der Faktor von H2O also gerade sein, um eine gerade Anzahl Sauerstoffatome zu erhalten. Rechts sind Sauerstoff und Wasserstoff Vielfache von 4. Wir müssen also durch eine ungerade Zahl von KOH und eine gerade Zahl von H2O so kombinieren, dass ein Vielfaches von 4 für Sauerstoff und Wasserstoff heraus kommt.

So tasten wir uns jetzt langsam vor. Wir berücksichtigen im Hinterkopf noch, dass wir 3 H immer subtrahieren müssen für NH3:

  • Bei KNO3, 3 KOH und 2 H2O hätten wir links 8 Sauerstoff und 7 Wasserstoff (für die Komplexverbindung also nur 4 H).
  • Bei KNO3, 5 KOH und 4 H2O haben wir links 12 Sauerstoff und 13 Wasserstoff (für die Komplexverbindung also nur 10 H)
  • Bei KNO3, 7 KOH und 6 H2O haben wir links 16 Sauerstoff und 19 Wasserstoff (für die Komplexverbindung also nur 16 H)

Wir sehen: Bei 7 KOH und 6 H2O haben wir, wenn wir die 3 Hs für NH3 wegdenken, 16 H und 16 O. Das ist beides ein Vielfaches von 4 und - noch viel wichtiger - die Anzahl Atome von O und H ist gleich. Das ist wichtig, da bei dem Komplex die gleiche Atomanzahl von O und H vorkommt. 16 durch 4 ergibt 4, also haben wir auf der rechten Seite 4 K2[Zn(OH)4]. Das passt auch mit der Anzahl Kaliumatome: Ein Atom aus KNO3 und sieben Atome aus KOH ergeben acht Atome oder auf der rechten Seite eben 4 Mal 2 im Komplex.

So haben wir also auch 4 Zinkatome, die wir auf der linken Seite benötigen, da wir rechts durch den Faktor 4 vor dem Komplex auch vier Zinkatome haben.

Die Lösung ist also:

KNO3 + 4 Zn + 7 KOH + 6 H2O --> NH3 + 4 K2[Zn(OH)4].

LG

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Chemie + Latein Lehramt