Stoffmenge, Masse und ganzzahliges Atomanzahlverhältnis?
Gegeben ist, dass 1g zu einer zu analysierenden Substanz gegeben und zu Wasser und Kohlenstoffdioxid umgesetzt wird. Die Differenzwägung ergab eine Masse von 3,05g Kohlenstoffdioxid sowie 1,5g Wasser. Man soll nun die Stoffmengen an Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen angeben. Danach soll man die Massen an Kohlenstoff und Wasserstoff berechnen und überprüfen, ob ein weiterers Element in der Substanz enthalten ist. Dann soll man ein ganzzahliges Atomanzahlverhältnis berechnen und die entsprechende Formel und den Namen angeben.
1 Antwort
Hallo LordofDeath
in vielen Fällen ist es sinnvoll, einen Rechenweg anzugeben, um zu zeigen, wie man bei einer solchen Aufgabe vorgeht.
Angegeben sind: 1 g Analysensubstanz, die 3.05 g CO2 und 1.5 g H2O ergeben.
Molare Massen:
CO2...………. 44 g/mol
H2O...……… 18 g/mol
Für die Stoffmengen an CO2 und H2O ergeben sich dann die Werte:
( 3.05 g ) / ( 44 g/mol ) = 0.0693 mol CO2
( 1.5 g ) / ( 18 g/mol ) = 0.0833 mol H2O
In 0.0693 mol CO2 sind auch genau 0.0693 mol C enthalten und in 0.0833 mol H2O sind 2 * 0.0833 mol = 0.1666 mol H enthalten.
Zur Bestimmung der Massen muss man diese Werte mit den atomaren Massen multiplizieren:
( 0.0693 mol ) * ( 12 g/mol ) = 0.8316 g C
( 0.1666 mol ) * ( 1 g/mol ) = 0.1666 g H
Addiert man beide Werte: 0.8316 g + 0.1666 g = 0.9982 g
Die eingewogene Analysensubstanz betrug 1 g. Die Abweichung zum gefundenen Wert von 0.9982 g beträgt gerade einmal 0.18 % und liegt in der normalen Fehlergrenze. Hieraus folgt, dass die Substanz nur aus C- und H-Atomen besteht.
Um das Verhältnis von C- zu H-Atomen zu berechnen, geht man von den Stoffmengen aus, die ja schon dieses Verhältnis beinhalten:
0.0693 mol C / 0.1666 mol H
Nun dividiert man beide Zahlen durch die kleiner der beiden Zahlen 0.0693 mol:
( 0.0693 mol/0.0693 mol ) C / (0.1666 mol/0.0693 mol ) H ergibt:
1 C / 2.4 H
Nun machen 0.4 H-Atome nicht so sehr viel Sinn. Mit 5 multipliziert behebt diesen Misstand:
5 C / 12 H
Und das C : H - Verhältnis von 5 : 12 macht auch Sinn, denn Pentan C5H12 hat genau dieses Verhältnis.
Falls du Tipp- oder Rechenfehlerentdeckt oder Fragen hast, musst du dich nochmal melden.
LG
Vielen Dank!