Transcript 1.Klasse_4.4_Gasgesetze

4 Formelsprache in der Chemie
Übersicht:
• 4.1 Atommassen
• 4.2 Zeichensprache der Chemie
• 4.3 Stoffmengen
• 4.4 Gasgesetze
• 4.5 Das Periodensystem der Elemente
4.4 Gasgesetze
Molekülformeln
Flüchtige Stoffe bestehen aus Molekülen. Die Abkürzungen
flüchtiger Stoffe nennt man Molekülformeln.
Moleküle von Nichtmetall-Elementen bestehen meist aus
mehreren Atomen.
H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2, P4, S8
Diese Nichtmetall-Elemente müssen auch in
Reaktionsgleichungen so aufgeschreiben werden.
Bsp: Wasser-Synthese
Wasserstoff (g) + Sauerstoff (g) → Wasser (g)
H2 (g)
+
O2 (g)
Wie würdest du ausgleichen?
→ H2O (g)
Bsp: Wasser-Synthese
Wasserstoff (g) + Sauerstoff (g) → Wasser (g)
2 H2 (g)
+
O2 (g)
→
2 H2O (g)
Gesetz von Avogadro
Gesetz von Avogadro:
Das Volumen eines Gases hängt nur von der Anzahl
Teilchen, aber nicht von ihrer Grösse oder Masse ab.
Oder anders ausgedrückt
Gleiche Volumina verschiedener Gase enthalten
gleichviele Teilchen (gleicher Druck, Temperatur).
Volumen von gasförmigen Stoffen
Um die Anzahl Teilchen eines gasförmigen Stoffes zu berechnen
ist es einfacher, das Volumen und nicht die Masse des Stoffes zu
erörtern. Bei unseren Temperatur und Druckverhältnissen nimmt 1
mol Teilchen ca. 22.4 Liter Volumen ein.
l
Volumen von 1 mol Teilchen = molares Volumen Vm = 22.4 mol
Frage:
Wie viel Mol jedes Gases hat es in 22.4 Liter Luft?
Volumen von gasförmigen Stoffen
Das Volumen einer beliebigen Anzahl Teilchen eines
gasförmigen Stoffes X lässt sich aus dem molaren Volumen
berechnen:
Volumen des Gases X
V(X)
Einheit:
l
= Anzahl Teilchen von X ・
=
n(X)
mol
・
molares Volumen (22.4 l/mol)
Vm
l/mol
Stoffmenge von gasförmigen
Stoffen
Die Anzahl Teilchen lässt sich durch Auflösen der
vorhergehenden Gleichung nach n(X) berechnen:
V(X)
n(X)
=
Vm
Beispiele
Welches Volumen nimmt 64 g Sauerstoff bei unseren Druckund Temperaturverhältnissen ein?
Volumenumsätze
Gegeben:
Mr(O2)
= 32 g/mol
m(O2)
=
64 g
n (O2 )
=
m(O2)/Mr(O2) = 2 mol
Gemäss dem Gesetz von Avogadro nehmen 2 mol Teilchen 2
mal 22.4 l = 44.8 Liter Platz ein.
Volumenumsätze
Beispiel:
Berechne, wie viele Liter Wasserstoffgas (H2) bei der
Zersetzung von 54 g Wasser (H2O) entstehen.
Wasser zersetzt sich in Wasserstoff und Sauerstoff nach
folgender Reaktionsgleichung:
2H2O
2H2
+
O2
Volumenumsätze
Gegeben:
m(H2O) = 54g
Mr(H2O) = 18g/mol
Vm
= 22.4l/mol
Aus m(H2O) kann n(H2O) berechnet werden. Dies entspricht
n(H2), da gemäss Reaktionsgleichung 2 H2O-Moleküle zu 2
H2-Molekülen (+ O2) reagieren.
Aus n(H2) kann V(H2) berechnet werden.
Volumenumsätze
n(H2O)
=
m(H2O)
Mr(H2O)
n(H2)
=
V(H2)
Vm
n(H2O) = n(H2)
also gilt:
m(H2O)
Mr(H2O)
=
V(H2)
Vm
Volumenumsätze
m(H2O)
Mr(H2O)
=
V(H2)
Vm
nach dem gesuchten V(H2) auflösen
V(H2) =
m(H2O) · Vm
Mr(H2O)
V(H2) =
54g · 22.4 l/mol
= 67.2 l
18g/mol
einsetzen:
Übung Volumenumsätze
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