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©stu2010/05/02 (last update)
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Bei allen folgenden Rechnungen wird das Molvolumen der Gase immer (ohne Rücksicht auf die Temperatur) mit 22,4 Liter angenommen!

1) Aluminium reagiert mit Sauerstoff. 

a) Stelle die Formel für Aluminiumoxid auf:

Al: 3 Aussenelektronen,  kann drei e- abgeben, ist also dreiwertig, 
O: sechs Aussenelektronen, kann zwei e- aufnehmen, also zweiwertig ==> Al2O3

b) Stelle die Reaktionsgleichung auf:

..4...Al   +   ...3..O2   ==>   ...2..Al2O3
 

c) Berechne, wieviel Gramm/Liter Sauerstoff zur Oxidation von 216 g Al nötig sind und wieviel Aluminiumoxid dabei entstehen:
 4 Al +  3 O2 =>  2 Al2O3
 4 mol = 108 g * +  3 mol = 3 x 32 g =>  2 mol = 204 g
 8 mol = 216 g +  6 mol = 6 x 32 g =>  4 mol = 408 g
 6 mol = 6 x 22,4 L
 = 134,4 Liter
*108 g entsprechen 4 mol, die gefragten 216 g sind also 8 mol. Man braucht auch doppelt soviel O2 und es entsteht doppelt so viel Aluminiumoxid, wie in der Reaktionsgleichung.

2) Wasser kann durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. 

a) Stelle die Reaktionsgleichung auf.

..2...H2O   ==>   ..2..H2   +   .....O2
 

b) Berechne wieviel Gramm/Liter Wasserstoff und Sauerstoff  bei der Elektrolyse von 108 g Wasser entstehen.
 2 H2O =>  2 H2 +  O2
 2 mol =   36 g =>  2 mol +  1 mol
 6 mol = 108 g =>  6 mol = 12 g +  3 mol = 96 g
 6 mol = 6 x 22,4 L  3 mol = 3 x 22,4 L
 = 134,4 Liter  = 67,2 Liter

3) Kalkgestein ist CaCO3. Beim Kalkbrennen entsteht daraus CaO ("gebrannter Kalk").
a) Stelle die Reaktionsgleichung auf: CaCO3     =>    CaO    +     CO2
b) Berechne, wieviel kg CaO beim "Brennen" von 100 kg  Kalk entstehen und wieviel Liter Kohlendioxid dabei in die Atmosphäre gelangen.
 CaCO3 =>  CaO +  CO2
1 mol = 100 g =>  1 mol = 56 g +  1 mol = 44 g
1000 mol = 100 kg* => 1000 mol = 56 kg +  1000 mol = 44 kg
 1000 mol = 
* 1 kg = 1000 g  22400 Liter

4) a) Wieviel Gramm Wasser entstehen bei der Verbrennung von 2 g H2

 b) Wieviel Gramm Wasser entstehen bei der Verbrennung von *12 g H2 ?

2 H2 + O2 => 2 H2O
2 mol = 4 g + 1 mol = 32 g => 2 mol = 36 g
1 mol = 2 g + 1/2 mol = 16 g => 1 mol = 18 g
6 mol = 12 g* + 3 mol = 96 g => 6 mol = 108 g*

5)  Wieviel H3BO3 kann man aus 190 g Na2B4O7.10 H2O herstellen ? 

Reaktionsgleichung: Na2B4O7.10 H2O   =>   4 H3BO3 +  ( 2 NaOH  +  3 H2O)

Na2B4O7.10 H2O => 4 H3BO3
1 mol = 381,4 g => 4 mol = 4 x 61,8 g = 247 g
0,5 mol = 190 g => 2 mol = ca. 124 g

6)  Ein Treibstoff enthält 0,6 g Schwefel/l. Wieviel g bzw. Liter SO2 (ist ein Gas) produziert ein PKW mit diesem Treibstoff,  wenn er auf  100 km 5 Liter Treibstoff braucht, bei einer jährlichen Kilometerleistung von 15.000 km ? 

auf 100 km: 5 Liter  Treibstoff = 5 x 0,6 g Schwefel= 3 g Schwefel 
auf 15000 km : 3 x 15000/100 = 450 g Schwefel 
 

S + O2 => SO2
1 mol = 32 g + 1 mol = 32 g => 1 mol = 64 g
14 mol = 448 g + 14 mol = 448 g => 14 mol = 896 g
14 mol = 313,6 Liter

7) Aus H2O und SO2 kann in Gegenwart von Sauerstoff H2SO4 entstehen. Wieviel H2SO4 kann aus der oben errechneten Menge SO2 entstehen ?
SO2 + ½ O2   =>   SO3 H2O   +   SO3 =>   H2SO4
SO2 + ½ O2 + H2O =>  H2SO4
1 mol 1 mol
14 mol 14 mol = 1372 g


 



11)  NaHCO3 zerfällt beim Erhitzen unter Abgabe von CO2 (Backpulver). Wieviel g NaHCO3 muss man nehmen, um bei einem Gugelhupf einen Volumszuwachs von 1 Liter zu erreichen (ohne Berücksichtigung des Einflusses der Temp. auf das Gasvolumen) ?
2 NaHCO3 => Na2CO3 + H2O + CO2
2 mol = 168 g 1 mol = 44 g
1 mol = 22,4 L
0,09 mol = 0,045 mol = 1 L
ca. 7,6 Gramm

12) Bei der Verbrennung von PVC (C2H3Cl) entsteht Chlorwasserstoff. Ein PKW enthält ca. 15 kg PVC. Wieviel kg bzw. Liter HCl - Gas entstehen beim Verbrennen eines Autos (in einem Tunnel, oder wenn ein Autowrack direkt eingeschmolzen wird) ?
C2H3Cl + 2,5 O2 => 2 CO2 + H2O + HCl
1 mol = 62,5 g 1 mol = 36,5 g
15 kg = 240 mol 240 mol = 8,76 kg
1 mol = 22,4 L
240 mol = 
5376 Liter

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