hey ihr...
kann mir vielleciht jemand bei dieser Aufgabe helfen? Ist echt wichtig!!!
Bei der Oxidation von 50mg einer organischen Verbindung X entstanden (bei Raumbedingungen) 52cm³ Kohlenstoffdioxid. Um welche Verbindung könnte es sich bei X handeln:
CH4O oder C2H6O ????
Brauche ganz dringen den Rechenweg, wei man auf einer dieser Formeln kommt!!!
Danke im Voraus... Tröti
mal ne frage: sicher das da ein volumen rauskommt? vielleicht bin ich auch einfach zu blöd für stöch.
da CO2 bei raumbedingungen gasförmig ist muss ein volumen rauskommen
Ich habe das gestern Abend mal versucht durchzurechnen, muss aber dazusagen, dass ich meine letzte Chemiestunde in der elften Klasse hatte - und das ist jetzt (*grübel*) sieben Jahre her. Daher bitte das, was ich hier schreibe, unbedingt nochmals selber kritisch durchdenken und nachrechnen.Zitat von Tröti
Ich erinnere mich dunkel daran, mal gelernt zu haben, dass ein ideales Gas unter "Standardbedingungen" sich so im Raum verteilt, dass in einem Volumen von 22,4 Litern genau 1 mol Gasteilchen sind. Daraus kann man ja folgern:
- 1 mol / 22,4 Liter = 1 mol / 22,4 dm^3 = 1 mol / 22400 cm^3
Ich multipliziere mit den 52 cm^3 und erhalte:
- 52 cm^3 * 1 mol / 22400 cm^3 = 0,00232143 mol
Mit anderen Worten: Wenn ich annehmen darf, dass sich Kohlenstoffdioxid wie ein ideales Gas verhält, sollen also bei unserer Reaktion des unbekannten organischen Stoffes mit Sauerstoff 0,00232143 mol des Gases CO2 entstehen.
Ich bin dann weiter so vorgegangen:
- Ich habe die Reaktionsgleichungen der beiden oragnischen Verbindungen mit Sauerstoff jeweils hingeschrieben.
- Dann habe ich geschaut, wie viel mol an Kohlenstoffdioxid jeweils als Reaktionsprodukt entstehen, wenn wir 50 mg an der jeweiligen organischen Substanz verbrennen.
Betrachten wir zunächst die Substanz "CH4O" (ich nehme stark an, dass das einfach die Summenformel für "CH3-OH" - also Methanol ist). Erledigen wir also hierfür den ersten Punkt, nämlich die Reaktionsgleichung mit Sauerstoff hinzuschreiben: Methanol reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser, ich weiß also, was auf den beiden Seiten stehen muss:
- a CH4O + b O2 = c CO2 + d H2O
Noch offen sind die Zahlen a, b, c, d. Durch Überlegen und Nachrechnen kam ich dann darauf (damit's halt aufgeht), dass die Gleichung so lauten muss:
- 2 CH4O + 3 O2 = 2 CO2 + 4 H2O
Mit anderen Worten: 2 Methanol-Moleküle und 3 Sauerstoff-Moleküle reagieren zu 2 Kohlenstoffdioxid-Molekülen und 4 Wassermolekülen.
Nun kann man diese Zahlen ja nicht nur direkt als Teilchenzahlen interpretieren, sondern auch als "mol" - denn ein "mol" ist ja nur eine gewisse Anzahl an Teilchen, nämlich L stück (wobei L die Loschmidt'sche Zahl ist und den Wert 6,022 * 10^23 besitzt). D.h. wir multiplizieren die Reaktionsgleichung in Gedanken mit dieser Zahl L durch (das dürfen wir ja machen, da wir das auf beiden Seiten der Gleichung tun).
Damit wissen wir also:
- Aus 2 mol Methanol gehen (unter anderem) 2 mol Kohlenstoffdioxid hervor.
Das heißt: Wir erhalten genau so viele Kohlenstoffdioxid-Moleküle, wie wir an Methanolmolekülen reinstecken (genügend Sauerstoff vorausgesetzt).
Nun zum zweiten Schritt:
Wir haben in unserem Versuch 50 mg Methanol vorliegen. Wie viele mol sind das? Ganz einfach, denn wir wissen, wie viele Gramm ein mol wiegt:
- 1 mol * [12 g/mol (C) + 4 * 1 g/mol (H) + 16 g/mol (O)] = 32 g
Also wiegen 1 mol Methanol 32 g. Wir haben aber nicht 32 g, sondern nur 50 mg an organischer Substanz, also Dreisatz:
- 1 mol entspricht 32 g Methanol = 32000 mg Methanol
- x mol entspricht 50 mg Methanol
Hieraus folgt, dass x = 1 mol * 50 mg / 32000 mg = 0,0015625 mol beträgt.
Das heißt: wir haben 0,0015625 mol an org. Substanz vorliegen. Unsere Reaktionsgleichung ergibt, dass genauso viele Teilchen an Kohlenstoffdioxid entstehen, wie wir an Methanol verbrennen. Wir verbrennen hier 0,0015625 mol, also entstehen hierbei 0,0015625 mol an Kohlenstoffdioxid.
Laut Aufgabe sollten wir aber 52 cm^3 Kohlenstoffdioxid (das waren 0,00232143 mol) erhalten. Offensichtlich geschieht das bei der Verbrennung von Methanol nicht.
Nun habe ich diese beiden Schritte (Reaktionsgleichung aufstellen und nachrechnen, wie viele mol Kohlenstoffdioxid bei der Reaktion mit Sauerstoff entstehen) mit der Verbindung C2H6O (vermutl. Ethanol oder das Isomer "Dimethylether") ganz analog durchgerechnet, hier nur ganz kurz:
Reaktionsgleichung:
- C2H6O + 3 O2 = 2 CO2 + 3 H2O
Also entstehen aus einem mol C2H6O zwei mol CO2.
Ein mol der Verbindung C2H6O wiegt:
- 1 mol [2 * 12 g/mol (C) + 6 * 1 g/mol (H) + 1 * 16 g/mol (O)] = 46 g.
Wir haben wieder 50 mg Substanz, dann sind das hier 0,0010870 mol (Dreisatz), das dürfte dann (mit zwei multiplizieren) 0,002174 mol CO2 ergeben. Das ist zwar nicht exakt die Zahl, die wir ganz oben für die 52 cm^3 CO2 ausgerechnet haben, liegt aber deutlich näher daran. Rundungsfehler sowie die Tatsache, dass man z.B. für den Wasserstoff wohl nicht exakt 1 g/mol ansetzen darf, spielen wohl eine Rolle. Außerdem stellt CO2 vermutl. nur eine (mehr oder weniger gute) Näherung eines idealen Gases dar (dazu habe ich jetzt nicht nachgeschaut).
Mein Tipp daher: es handelt sich um C2H6O. Aber, wie gesagt, ich bin nicht vom Fach...
HTH,
Steffen
Natürlich macht das Volumen bei einem Gas Sinn. Man könnte aber genauso gut die Masse das Gases angeben. Vermutlich soll mit der Aufgabe (auch) abgeprüft werden, ob der Schüler einen Zusammenhang zwischen Gasvolumen und Teilchenzahl kennt.da CO2 bei raumbedingungen gasförmig ist muss ein volumen rauskommen
Gruß,
Steffen
langsam kommt es... war da net mal was mit 22,4?war das ein mol? naja ich les dann mal den rechenweg...dann weiß ich mehr
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damian
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