Berechnungen bei chemischen Reaktionen

1. Berechnung von Massen

Aufgabe: Welche Masse Eisen-(III)-oxid (Fe2O3) entsteht bei der
                vollständigen Oxidation von 25 g Eisen ?

Schrittfolge:
 

 1.) Aufstellen der chemischen Reaktionsgleichung

  4 Fe + 3 O2 ®   2 Fe2O3
 

2.) Eintragen der gegebenen und gesuchten Größen über der Gleichung

  25g                            m
  4 Fe + 3 O2  ®   2 Fe2O3
 

3.) Eintragen der molaren Massen der Stoffe unter der Gleichung

  25g                            m
  4 Fe + 3 O2  ®   2 Fe2O3
  56 g/mol            160 g/mol
 

4.) Berechnung der Massen der Stoffe
  Merke: Die molare Masse eines Stoffes ist gleich dem Zahlenwert der Summe
               aller relativen  Atommassen in einer Formeleinheit in  g / mol.

  25g                           m
  4 Fe + 3 O2 ®  2 Fe2O3
  4 mol · 56 g/mol  2 mol · ( 2 · 56 + 3 · 16 ) g/mol
  4 mol · 56 g/mol  2 mol · 160 g/mol
  224 g                     320 g
 

5.) Aufstellen einer Gleichung für die proportionale Zuordnung von Masse und
     Stoffmenge ( Verhältnisgleichung )

  25 g / 224 g = m / 320 g
 

6.) Berechnung der gesuchten Größe

  m = 35,7 g
 

7.) Formulieren des Ergebnisses

  z.B. Antwortsatz
 

Lösung:
Bei der vollständigen Oxidation von 25 g Eisen entsteht
35,7g Eisen-(III)-oxid ( Fe2O3 ).
 

2. Berechnung von Volumina
 

Aufgabe: Welches Volumen an Sauerstoff wird zur vollständigen
               Oxidation von 60 g Aluminium verbraucht ?

Schrittfolge:
 

 1.) Aufstellen der chemischen Reaktionsgleichung

  4 Al       +          3 O2  ®   2 Al2O3
 

 2.) Eintragen der gegebenen und gesuchten Größen über der Gleichung

  60g                           V
  4 Al        +           3 O2  ®   2 Al2O3
 

 3.) Eintragen der molaren Massen oder des molaren Volumens der Stoffe
      unter der  Gleichung

  60g                           V
  4 Al       +             3 O2  ®   2 Al2O3
  27 g/mol            22,4 l/mol
 

 4.) Berechnung der Massen oder der Volumina der Stoffe
  Merke: Das molare Volumen von gasförmigen Stoffe beträgt einheitlich 22,4 l / mol.

  60g                         V
  4 Al         +          3 O2  ®   2 Al2O3
  4 mol · 27 g/mol   3 mol · 22,4 l/mol
  = 108 g                 = 67,2 l
 

 5.) Aufstellen einer Gleichung für die proportionale Zuordnung
      ( Verhältnisgleichung )

  60 g / 108 g = V / 67,2 l
 

 6.) Berechnung der gesuchten Größe

  V = 37,3 l
 

 7.) Formulieren des Ergebnisses

  z.B. Antwortsatz

Lösung:
Für eine vollständige Oxidation von 60 g Aluminium
werden 37,3 l Sauerstoff benötigt.