Wasser wird durch Elektrolyse zersetzt. Man erhält 6L Sauerstoff und 12L Wasserstoff. Wie viel Gramm Wasser wurden bei der Eletrolyse in Gase umgewand?

Wasser wird durch Elektrolyse zersetzt. Man erhält 6 Liter Sauerstoff und 12 Liter Wasserstoff. Wie viel Gramm Wasser wurden bei der Eletrolyse in Gase umgewandelt?

Answer 1

[indiachinacook]

Das hängt natürlic von ein paar Details ab (Druck, Temperatur, Wasserdampf). Es sollte Dir möglich sein, die Gasvolumina in Stoffmengen umzurechnen.

Einigermaßen laborübliche Bedingungen vorausgesetzt, sind 6 l ungefähr ¼ mol, und 12 l ungefähr ½ mol. Also wurde ungefähr ½ mol H₂O elektrolysiert, oder ca. 9 g.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 2

[willi55]

Stelle die Reaktionsgleichung deiner Elektrolyse auf.

Berechne die Stoffmenge n des Wasserstoffs aus dem Volumen. Das molare Volumen eines Gases ist bei Zimmertemperatur ca. 24 L/mol. Avogadro..

Diese Stoffmenge ist so groß wie die Stoffmenge des Wassers (siehe Reaktionsgleichung). Berechne nun die Masse des Wassers mit Hilfe der molaren Masse von H2O.

fertig

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Gelernt ist gelernt

Answer 3

[Mikkey]

Aus die naheliegende Lösung kommt mal wieder keiner:

Dichte von Sauerstoff mal Volumen plus Dichte von Wasserstoff mal Volumen ergibt die Gesamtmasse.

Der relativistische Massendefekt durch die aufgebrochene chemische Bindung liegt weit unterhalb der möglichen Messgenauigkeit.

Answer 4

[KuarThePirat]

Du berechnest jetzt erstmal welche Stoffmenge in mol denn in diesen Volumina wohl steckt. Das geht z.B. über das ideale Gasgesetz oder über das molare Volumen idealer Gase. Mit der Stoffmenge kannst du dann zurückrechnen wieviel Wasser zersetzt wurde und mit der molare Masse des Wassers kommst du auf die Masse an Wasser, die umgewandelt wurde.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Promovierter Chemie-Ingenieur

Answer 5

[realJackboyPlay]

Da wir das Volumen der Gase kennen, können wir mithilfe der idealen Gasgleichung berechnen, wie viel mol des Stoffes bei der Temperatur K und dem Druck p vorliegt, wobei hier von einem idealen Gas ausgegangen wird.

Ich verwende hierbei einen Druck von 101,325kPa und eine Temperatur von 25°C, also 298,15K.

$Vm\ =\ \frac{R\ \cdot\ T}{p}$

$Vm\ =\ \frac{R\ \cdot\ 298,15K}{101,325kPa}$

$Vm\ \approx24,465\ \frac{l}{mol}$

Jetzt wissen wir, dass ein Mol eines idealen Gases bei einem Druck von 101,325kPa und 25°C Temperatur ungefähr 24,465 Liter an Volumen einnimmt.

Also können wir die Stoffmenge unsere Stoffe berechnen.

$n\left(O2\right)=\frac{V}{Vm}=\frac{6\ l}{Vm}\approx0,245\ mol$

$n\left(H2\right)=\frac{V}{Vm}=\frac{12\ l}{Vm}\approx0,49\ mol$

Aus den Stoffmengen unserer Stoffe können wir dann mithilfe der molaren Masse auch die Masse unserer Stoffe berechnen.

$M\left(O2\right)=32\ \frac{g}{mol}$ $m\left(O2\right)=n\left(O2\right)\cdot M\left(O2\right)=n\left(O2\right)\cdot32\ \frac{g}{mol}\approx7,848\ g$ $M\left(H2\right)=2\ \frac{g}{mol}$ $m\left(H2\right)=n\left(H2\right)\cdot M\left(H2\right)=n\left(H2\right)\cdot2\ \frac{g}{mol}\approx0,981\ g$

Jetzt können wir auf die Massenerhalten zurückgreifen und die Summen der Massen addieren.

$m\left(H2O\right)=m\left(H2\right)+m\left(O2\right)\approx7,848\ g\ +\ 0,981\ g\ \approx8,829\ g$

~Johannes.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Befragung des Orakels von Delphi