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Quantitative Betrachtung chemischer Reaktionen

Chemisches Rechnen

Allgemeine Form einer Reaktion

Ausgangsstoff 1 + Ausgangsstoff 2 → Reaktionsprodukt 1 (+ Reaktionsprodukt 2)

Beispiel:   2Mg + O2 → 2MgO

Stoffe reagieren in einem bestimmten Stoffmengenverhältnis oder Teilchenverhältnis.

Avogadro:   1mol = 6 · 1023 Teilchen
Eine Stoffportion, die aus 6 · 1023 Teilchen besteht,
hat die Stoffmenge "n = 1mol"

Stoffe reagieren in einem bestimmten Massenverhältnis oder Volumenverhältnis

Erklärung:

Das ist nötig um Bindungen zusammenzusetzten.

Nehmen wir Magnesium das mit Sauerstoff reagiert!
1 mol Magnesium reagiert mit 2 mol Sauerstoff, damit Magnesiumoxid entsteht.

Würden aber 2 mol Magnesium und 1 mol Sauerstoff zusammen kommen reagiert überhaupt nichts, wenn wir das chemische Rechnen betrachten.
Nicht zu vergessen ist die Energie, welche zum auslösen der Reaktion benötigt wird!

Rechenbeispiele

Welche Masse hat 1mol Silicium?

M = m/n   / · n
M · n = m
m = 28.09 g/mol · 1mol
m = 28.09g

Welche Stoffmenge sind 135g Aluminium?

M = m/n   / · n
M · n = m   / ÷ M
n = m/M
n = 135g / 27g/mol
n = 5 mol

2mol eines Stoffes wiegen 414g.
Um welchen Stoff handelt es sich?

M = m/n
M = 414g / 2mol
M = 207g/mol → Blei (Pb)

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Berechnungen mit dem Molaren Volumen (Vm)

Bei allen Gasen ist das Molare Volumen unter Normalbedingungen immer
Vm = 22,4 l/mol

das heißt ein mol ist immer 22,4 l

Rechenbeispiele

Berechne das Volumen von 4mol Sauerstoff!

Vm = V/n   /· n
V = Vm · n
V = 22,4 l/mol · 4mol
V = 89,6 l

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Zusamenhang zwischen Stoffmenge, Masse und Volumen

Zwischen Stoffmengen und Massen sowie Volumen von Stoffproportionen bestehen proportionale Zusammenhänge.

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Stöchiometrisches Rechnen

Ist das Berechnen von Massen oder Volumen der an einer chemischen Reaktion beteiligten Ausgangsstoffe oder Reaktionsprodukte.

Dafür gibt es folgende Größengleichungen:

1. Masse wird gesucht und Masse ist gegeben

2. Masse wird gesucht und Volumen ist gegeben

3. Volumen wird gesucht und Masse ist gegeben

4. Volumen wird gesucht und Volumen ist gegeben

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