Keine Ahnung von Chemie

[Craig]

Moin Jungs,

bräucht mal eure Hilfe, schreiben in diesem Jahr nur zwei Arbeiten in Chemie und ich würde hierbei eure Hilfe bennötigen. Ich habe kaum Ahnung von der Materie, aber muss mich in die Thematik wenigstens für die Dauer von zwei Arbeiten reinversetzen können ;). Haben zum Glück die Arbeiten aus den Vorjahren beim gleichen Lehrer bekommen, vielleicht könnte mir ja jemand ders besser blickt mal bissal helfen, wie ich da Lösungstechnisch rangehe. Mein Wissensstand in Chemie is null ;)
http://www.ju-mnw.de/blatt1.JPG

http://www.ju-mnw.de/blatt2.JPG

[The Heel]

in welcher klasse bist du?

[huha]

So, fangen wir mal an...

1)
a) Hat ein Mol eines Gases immer genau ein Volumen von 22.4l? Begründen Sie ihre Antwort.

-- Nein, hat's nicht, nur unter Normbedingungen. Wenn man den Druck erhöht, dann steigt natürlich die Dichte des Gases.

b) Welches Volumen nehmen 1'081 (?) g Chlor bei Normbedingungen ein?

erster Schritt: Molare Masse. Da Chlor kein Edelgas ist, kommt's nie atomar vor, sprich: das Gas ist nicht Cl, sondern Cl2.
Die molare Masse von Cl ist IIRC ~35, ergo ist die von Cl2 70

M = 70 g/mol
Anders gesagt: Ein Mol Cl2-Gas wiegt 70 Gramm.
Jetzt mußt du ausrechnen, wieviel Mol Cl2-Gas du hast:

1'081g / 70g/mol = 15.4 mol

du hast 15.4 mol Cl2-Gas, welches Volumen nehmen die ein?
22.4l * 15.4 mol = 345.92 l

c) weiß ich nicht, da müßte man gucken, wie der Umrechnungsfaktor ist.

Soweit für's erste, nacher mach ich mal den Rest oder so X-D

-huha

[Craig]

So, fangen wir mal an...

1)
a) Hat ein Mol eines Gases immer genau ein Volumen von 22.4l? Begründen Sie ihre Antwort.

-- Nein, hat's nicht, nur unter Normbedingungen. Wenn man den Druck erhöht, dann steigt natürlich die Dichte des Gases.


Kann es auch mit der Temperatur zu tun haben?

[Muselbert]

http://www.ju-mnw.de/blatt1.JPG



2) a) Na + H20 ---> NaOH H2
da links gleichviele z.B. H-Atome rauskommen müssen, muss man das noch verändern:
2 Na + 2 H2O ---> 2 NaOH + H2

b) C3H8 + O2 ----> CO2 + H2O
C3H8 + 5 O2 ----> 3 CO2 + 4 H2O

http://www.ju-mnw.de/blatt2.JPG

1)a)Normbedingungen: 0°C, 1013.25 hPa (=Hekto-Pascal, Luftdruck)
b) Die Aktivierungsenergie wird benötigt, um die Reaktion in Gang zu bringen. Diese kann beispielsweise durch Wärme oder Licht zugeführt werden
c)

2)a) Al + Cl ---> AlCl3
Al + 3Cl --> AlCl3

b) C2H2 + O2 ---> CO2 + H2O
2 C2H2 + 5 O2 ---> 4 CO2 +2 H2O

Wie das andere geht, fällt mir leider grad nicht ein, aber huha ist ja auch noch da....

[Muselbert]

Kann es auch mit der Temperatur zu tun haben?
Ja, wenn man die Temperatur erhöht, erhöht sich die Dichte ebenfalls und wenn man die Temp. senkt, wird die Dichte leiner (je wärmer es ist, desto mehr schwingen die Teilchen, umso mehr Platz brauchen sie)

[Gast]

Ja, wenn man die Temperatur erhöht, erhöht sich die Dichte ebenfalls und wenn man die Temp. senkt, wird die Dichte leiner (je wärmer es ist, desto mehr schwingen die Teilchen, umso mehr Platz brauchen sie)

Hmm, ist es nicht gerade umgekehrt?
Also wenn man die Temperatur erhöht, wird die Dichte geringer?
Weil wie du schon gesagt hast, bei zuführung von Energie, "schwingen" die Teilchen mehr und brauchen mehr Platz, somit wird die Dichte kleiner (wird ja aus dem Wort klar, sie sind nicht mehr so "dicht" aneinander)
Oder anderes Beispiel, Wasser hat ja wohl ne größere Dichte als Wasserdampf,
und um Wasserdampf zu erzeugen muss man Wasser erhitzen, also die Teilchen mit Energie füttern, und sie schwingen dadurch mehr und brauchen mehr Platz..

[huha]

Wenn die Temperatur steigt, sinkt die Dichte, wenn sie fällt, steigt sie.
Die EINZIGE Ausnahme bildet hier Wasser (anomalie des Wassers!), das bei 4°C seine größte Dichte hat, Eis ist nicht mehr so dicht wie Wasser.

-huha

[Gast]

Wenn die Temperatur steigt, sinkt die Dichte, wenn sie fällt, steigt sie.
Die EINZIGE Ausnahme bildet hier Wasser (anomalie des Wassers!), das bei 4°C seine größte Dichte hat, Eis ist nicht mehr so dicht wie Wasser.

-huha
Das habe ich ja auch gemeint bzw. geschrieben :)

Ok, das mit dem Wasserdampf war vielleicht ein schlechtes beispiel, da es ja die anomalie von wasser gibt

[Muselbert]

Hmm, ist es nicht gerade umgekehrt?
Also wenn man die Temperatur erhöht, wird die Dichte geringer?
Weil wie du schon gesagt hast, bei zuführung von Energie, "schwingen" die Teilchen mehr und brauchen mehr Platz, somit wird die Dichte kleiner (wird ja aus dem Wort klar, sie sind nicht mehr so "dicht" aneinander)
Oder anderes Beispiel, Wasser hat ja wohl ne größere Dichte als Wasserdampf,
und um Wasserdampf zu erzeugen muss man Wasser erhitzen, also die Teilchen mit Energie füttern, und sie schwingen dadurch mehr und brauchen mehr Platz..
jo, jo, gedacht hab ich richtig, und geschrieben hab ichs falsch ;(

[Craig]

2) a) Na + H20 ---> NaOH H2
da links gleichviele z.B. H-Atome rauskommen müssen, muss man das noch verändern:
2 Na + 2 H2O ---> 2 NaOH + H2


Das verstehe ich einfach nicht im Unterricht.

Also die ersten zwei kann ich aus dem Periodensystem ablesen richtig?
Na + H20...

NaOH H2 wieso heißt es hier dann schon NaOH H2 und nicht NA H2O?

Wie komme ich auf das?


Und wie funktioniert genau die Veränderung?

[huha]

2) a) Na + H20 ---> NaOH H2
da links gleichviele z.B. H-Atome rauskommen müssen, muss man das noch verändern:
2 Na + 2 H2O ---> 2 NaOH + H2


Das verstehe ich einfach nicht im Unterricht.



Also die ersten zwei kann ich aus dem Periodensystem ablesen richtig?
Na + H20...

NaOH H2 wieso heißt es hier dann schon NaOH H2 und nicht NA H2O?


Ganz einfach:
Du hast auf einer Seite Natrium und Wasser. Diese beiden reagieren jetzt miteinander, also kann schonmal kein Natrium und Wasser dabei rauskommen ;) -- daher die einzig plausible Möglichkeit: NaOH + H2.
Vielleicht habt ihr ja auch gelernt, daß ALkalimetalll+Wasser das Metallhydroxid und Wasserstoff bilden, damit wär's auch zu erklären.


-huha

[Craig]

in welcher klasse bist du?


Wirtschaftsoberschule Klasse I ;)

[Craig]

Hey Jungs, lasst mich nicht im Stich ;)


Sowie die Phlogisttherorie geht davon aus das in jedem Stoff Phlogiston mit drin ist das z.b. bei der Verbrennung von Holz frei wird. wiederlegt kann das weden aufgrund von der Messung da der Stoff nach mehr wiegt als vorher.


Kann man das so einfach stehen lassen, oder fehlt da was wichtiges?

[grafikluder]

Hey Jungs, lasst mich nicht im Stich ;)


Sowie die Phlogisttherorie geht davon aus das in jedem Stoff Phlogiston mit drin ist das z.b. bei der Verbrennung von Holz frei wird. wiederlegt kann das weden aufgrund von der Messung da der Stoff nach mehr wiegt als vorher.


Kann man das so einfach stehen lassen, oder fehlt da was wichtiges?
Guck mal da (http://www.google.de/search?hl=de&q=Phlogistontheorie&spell=1) nach.

Zu Dalton gibt es hier (http://www.google.de/search?hl=de&q=Dalton+Atommodell&btnG=Suche&meta=) was.

Die Aufgabe mit dem Magneteisenstein - puh, ist das lange her ... mit dem Dreisatz. ;-)
Wenn mich nicht alles täuscht, dann ist n = m/M.
Da die Stoffmenge n die Anzahl der Teilchen darstellt, müsste es für Fe = 3 und für O2 = 2 bzw. für O = 4 sein.
So hat man für

n(Fe) = 3 = m(Fe)/M(Fe)
bzw.
n(O2) = 2 = m(O2)/M(O2).

Das führt dann zu

2*m(Fe)/M(Fe) = 6 = 3*m(O2)/M(O2).

Also ist

m(Fe)/m(O2) = (3*M(Fe))/(2*M(O2)).

-----

Aus m(Fe3O4) = 1000 kg lässt sich mal wieder die Anzahl der Teilchen bestimmen:

n(Fe3O4) = m(Fe3O4)/M(Fe3O4).

Das ganze dann mal 3 nehmen, um an die Anzahl ( n ) der Eisenatome zu kommen und mit

m(Fe) = n(Fe) * M(Fe)

die Masse bestimmen.

[grafikluder]

Zum Magnesiumoxid:

n = m/M

Also:

m(O2)/M(O2) = m(Mg)/M(Mg)

m(O2) = M(O2) * m(Mg)/M(Mg)

-----

Beim zweiten Teil kommt noch die allg. Gasgleichung (da Normbedingungen) hinzu:

pV = nRT

Da die Masse m(O2) oben berechnet wurde, kann n = m/M eingesetzt werden:

pV = m(O2)RT/M(O2).

Dann nur noch den Druck rüber schieben:

V = (m(O2)RT)/(M(O2)*p).

Bei den 20 % würde ich jetzt mal ganz spontan von Vol.-% ausgehen und das ganze noch mal fünf nehmen.

-----

Wenn ich das bisher richtig gesehen habe, dann sind die beiden Gleichungen

m = n * M

und

pV = nRT

die beiden einzigen, die Du brauchst.

Das einzige worauf Du beim Rechnen achten solltest, ist SI-Einheiten zu verwenden, d.h. Gramm bei Masse, Pascal bei Druck, m³ bei Volumen und Kelvin bei Temperatur.

Ansonsten sind noch die Normbedingungen bei der allg. Gasgleichung zu beachten, sofern sie verlangt werden. Also 22,4 l als Volumen, 1013 mbar für den Druck und 293,15 K als Temperatur bei 20 °C (Raumtemperatur). Aber das kann man sich ja anhand der Einheit der allg. Gaskonstante R abgucken.

[grafikluder]

2)a) Al + Cl ---> AlCl3
Al + 3Cl --> AlCl3

Das ist so leider nicht ganz richtig:
Chlor kommt, wie alle anderen Halogene auch, als Molekül daher.

Darum:
2 Al + 3 Cl2 -> 2 AlCl3

[grafikluder]

c) weiß ich nicht, da müßte man gucken, wie der Umrechnungsfaktor ist.


pV = nRT

<=>

V/T = nR/p

nR/p ist in beiden Fällen gleich, also konstant, da sich Druck und Stoffmenge nicht ändern und R eh eine Konstante ist.

V(0 °C) = 3 l = 3 dm³ = 0,003 m³

T0 = 273,15 K
T20 = 293,15 K

Alles in allem also:

V(0 °C)/T0 = V(20 °C)/T20

Also:

V(20 °C) = V(0 °C) * T20 / T0
= 0,003 m³ * 293,15 / 273,15
= 0,00322 m³
= 3,22 l

Ist übrigens ein schönes Beispiel warum in SI-Einheiten gerechnet werden soll; da ansonsten nämlich durch Null dividiert werden müsste.

Okay, okay, die Umrechnung von Litern in m³ hätte man sich sparen können. ;-)

[Craig]

Welche Menge Sauerstoff wird bei der exothermen Reaktion von 10g Calcium mit Sauerstoff verbraucht?

Kommt da 4 g oder 8 g heraus? Muss ich bei Sauerstoff die doppelte molare Menge nehmen?




Andere Frage noch: Wann muss ich das Volumen von 22,4 halbieren, immer bei Gasen oder nur bei speziellen Reaktionen?

Konkret: Welches Volumen nehmen 10,81g Chlor bei Normbedingungen ein?

Hat ein Mol von einem Gas dann 22,4 oder 11,2? Muss ich hier halbieren?

[Muselbert]

Das ist so leider nicht ganz richtig:
Chlor kommt, wie alle anderen Halogene auch, als Molekül daher.

Darum:
2 Al + 3 Cl2 -> 2 AlCl3
hm, hast ja recht, muss mich mal wieder mehr mit den Basics beschäftigen....

[DH[ger]]

Habt ihr keine Formelsammlungen oder so etwas? Wenn ja, dann guck dir eifach die Formeln raus, in denen du nur eine Unbekannte hast und setze dann ein.
Aufgabe1: Das molare Volumen ist eine Konstante: bei 0°C und 1013hPa nimmt das molare Volumen 22,4 l/mol an.

Unter Normalbedingungen verteht man 0°C und 1013hPa. Das heißt, du musst wieder von dem Wert 22,4 l/mol ausgehen. Du kannst um das Volumen zu berechnen die Formel V=Vm*n benutzen, wobei n die Teilchenanzahl in mol und Vm das molare volumen beschreiben. Du musst jetzt also vorerst n berechnen. Im Periodensystem kannst du nachlesen, dass Chlor die Atommasse von 35,45u also 35,45 g/mol hat. Jetzt kannst du mit der Formel
n=m:M die Teilchenanzahl in mol berechnen. Also n=10,81g:35,45g/mol
==> n= ca. 0,30 mol
Jetz kannst du diese Werte in die Formel V=Vm*n einsetzen, also
V= 22,4 l/mol*0,30mol ==> V=6,72l

Bei dieser Aufgabe gehst du wieder von 22,4l/mol aus. Bei 20°C steigt das molare voumen bei gleichem Druck auf 24l/mol. Also 3l->22,4l/mol
xl->24l/mol
Dann dreisatz anwenden und du bekommst 3,2l ungefähr raus. Bei dieser Aufgaben kann ich mich aber auch vertun.

So, jetzt hab ich keinen bock mehr auf chemie, hoffe aber dennoch ich konnte dir helfen, Gruß DH[ger]

[grafikluder]

Welche Menge Sauerstoff wird bei der exothermen Reaktion von 10g Calcium mit Sauerstoff verbraucht?

Kommt da 4 g oder 8 g heraus? Muss ich bei Sauerstoff die doppelte molare Menge nehmen?Erstmal das Calcium:

2 Ca + O2 -> 2 CaO

n(Ca) = m(Ca) / M(Ca)
= 10 g / 20 g/mol = 0,5 mol

Da die Verbindung CaO ist, kannst Du entweder

1.
m(O2) = 2 * n(Ca) / M(O2)

(was dann zur Hälfte von m(O2) führt)

oder

2.
m(O) = n(Ca) / M(O)

benutzen.

Die Massen sind dabei erst einmal natürlich Verschieden, die Anzahl der Atome (O) muss aber gleich sein - deswegen auch die doppelte Stoffmenge an Ca.

Ich würde die 1. Lösung in betracht ziehen, da es O meist im Zusammenhang mit Radikalen genannt wird. Aber das führt jetzt zu weit.

[grafikluder]

Zu der Chlorgeschichte vielleicht noch das (http://de.wikipedia.org/wiki/Stoffmenge).

[Craig]

Erstmal das Calcium:

2 Ca + O2 -> 2 CaO

n(Ca) = m(Ca) / M(Ca)
= 10 g / 20 g/mol = 0,5 mol

Da die Verbindung CaO ist, kannst Du entweder

1.
m(O2) = 2 * n(Ca) / M(O2)

(was dann zur Hälfte von m(O2) führt)

oder

2.
m(O) = n(Ca) / M(O)

benutzen.

Die Massen sind dabei erst einmal natürlich Verschieden, die Anzahl der Atome (O) muss aber gleich sein - deswegen auch die doppelte Stoffmenge an Ca.

Ich würde die 1. Lösung in betracht ziehen, da es O meist im Zusammenhang mit Radikalen genannt wird. Aber das führt jetzt zu weit.
kommt da jetzt 4g oder 8g raus danke für deine Mühe

[grafikluder]

kommt da jetzt 4g oder 8g raus danke für deine Mühe
Wenn die 8 g aus der 1. Rechnung sind, dann musst Du sie natürlich noch durch zwei teilen.