Wichtige Gleichungen und Konstanten:
- %%N(X)=N_A\cdot n(X) \; \Leftrightarrow \; n(X)=\frac{N(X)}{N_A}\;%% (6), (7)
- %%N_A=\frac{N(X)}{n(X)}=\frac{6,02\cdot 10^{23}}{1 \;mol}=6,02\cdot 10^{23}\frac{1}{mol}\;%% (8)
- %%m(X)=M(X)\cdot n(X) \; \Leftrightarrow \; n(X)=\frac{m(X)}{M(X)} \; \Leftrightarrow \; M(X)=\frac{m(X)}{n(X)}\;%% (9), (10), (11)
- %%V(X)=V_m\cdot n(X) \; \Leftrightarrow \;n(X)=\frac{V(X)}{V_m}\;%% (13), (14)
- Normalbedingung: %%V^{0°C}_{m}=22,4\;\frac{l}{mol}%%
- Standardbedingung: %%V^{25}_{m}=24,4\;\frac{l}{mol}%%
Beispiel:
Wie viele Liter Sauerstoff entstehen im Normalzustand bei der Elektrolyse von 15 Gramm Wasser?
Schritt 1: Notiere gegebene und gesuchte Größen!
geg.: %%m(H_2O)=15,0 \; g%%
ges.: %%V(O_2)%%
Schritt 2: Formuliere die Reaktionsgleichung!
%%2\;H_2O \; \rightarrow \; 2\; H_2 +O_2%%
Schritt 3: Bestimme das Stoffmengenverhältnis und löse nach der gesuchten Größe auf!
Das Verhältnis der Stoffmengen kann aus der Reaktionsgleichung abgelesen werden.
%%\frac{n(O_2)}{n(H_2O)}=\frac{1}{2} \; \Leftrightarrow \; n(O_2)=\frac{1}{2}\cdot n(H_2O)%%
Schritt 4: Ersetze die Stoffmengen durch geeignete Quotienten!
%%\frac{V(O_2)}{V_m}=\frac{1}{2}\cdot \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} \; \Leftrightarrow \; V(O_2)=\frac{1}{2}\cdot \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} \cdot V_m%%
Schritt 5: Setze die gegebenen Werte ein und berechne die Lösung!
%%V(O_2)=\frac{1}{2}\cdot \frac{15,0\; g}{18 \; \frac{g}{mol}}\cdot 22,4 \;\frac {l}{mol}=9,3\; l%%
