Massen an chemischen Reaktionen

Voraussetzung für das Verständnis dieses Artikels ist die Kenntnis der folgenden Grundgesetze der Chemie:
Gesetz von der Erhaltung der Masse
Gesetz der konstanten Proportionen
Gesetz der multiplen Proportionen

Betrachten wir nun die Massenverhältnisse bei chemischen Reaktionen.
Reagiert Eisen (Fe) mit Schwefel (S) , so entsteht Eisensulfid (FeS).

Hier reagieren 1mol Eisen und 1 mol Schwefel zu 1 mol Eisensulfid.

Es gilt lt. Masseerhaltungsgesetz:
Die Masse der Ausgangsstoffe ist gleich der Masse der Reaktionsprodukte!

Die eingesetzten 88g Eisen und Schwefel ergeben 88g Produkt Eisensulfid.
Halbierte man die eingesetzten Massen, so entstünde auch nur halb so viel des Produkts.

Plant man nun nur einen Teil der theoretischen Masse einzusetzen,
so erhält man auch nur einen Anteil der entstehenden Produktmasse.

Welche Masse Eisensulfid entsteht , wenn man nur 10g Eisen einsetzt?

Der Schwefel spielt keine Rolle mehr…

Es entsteht eine Verhältnisgleichung für Eisen und Eisensulfid!

Nach Umstellung nach x ergibt sich…

x = 15,714g

Antwortsatz:
Es entstehen also 15,4g Eisensulfid, wenn man 10g Eisen einsetzt.

Die Masse Schwefel, die einzusetzen ist, errechnet sich auf die gleiche Weise.

Ein weiteres Beispiel:

Reagieren Eisenoxid und Kohlenstoff miteinander, so entsteht Eisen und gasförmiges Kohlenstoffdioxid.
Dies geschieht in den hier dargestellten Verhältnissen:

2 mol Eisenoxid reagieren mit 3 mol Kohlenstoff zu 4 mol Eisen und 3 mol Kohlenstoffdioxid

Die einzusetzenden Massen betragen demnach…

Die Koeffizienten vor den Formeln zeigen, dass ein doppelter oder gar dreifacher Anteil des Stoffes eingesetzt werden muss.

Welche Masse Eisenoxid ist einzusetzen, wenn man 10 kg Eisen produzieren will?

Nun ist nur noch das Verhältnis zwischen Eisenoxid und Eisen interessant…

Dafür ergibt sich die Rechenvorschrift:

Die Einheit Gramm (g)kann man kürzen, so bleibt nur die Einheit Kilogramm (kg) übrig!

Antwortsatz:
Man muss also 14,286kg Eisenoxid einsetzen, um 120kg Eisen zu produzieren.

weitere Übungsaufgaben

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Die chemische Bindung

► Warum sind manche Stoffe fest und andere gasförmig oder flüssig?
► Weshalb zeigen manche Stoffe ein Farbigkeit, während andere farblos erscheinen?
► Warum reagieren bestimmte Stoffe miteinander und andere kann man zusammen lagern, ohne dass Interaktionen geschehen?
► Wasser ist ein gutes Lösungsmittel, aber nicht für alle Stoffe. Wieso?

Die Antworten auf diese Fragen kann man mit chemischen Bindung erklären, die den beteiligten Teilchen zu Grunde liegt! Sie bestimmt die Neigung zur Zusammenlagerung oder Abstoßung. Damit also auch das chemische Verhalten gegen andere Stoffe, die stofflichen Zustände und auch die äußere Erscheinung der Stoffe.

Chemische Bindungen also der Zusammenhalt der kleinsten Teilchen in Stoffenberuhen auf der Annäherung von Atomen. Die dabei gewonnene Nähe führt zur unmittelbaren Anziehung von unterschiedlichen Ladungen. Kerne ziehen Elektronen anderer Atome ebenso an, wie ihre eigenen Elektronen. Die Außenelektronen fremder Atome sind dabei am meisten beeinflussbar.

Um diese für das menschliche Auge unsichtbaren Vorgänge zu beschreiben, nutzen wir Modelle und Simulationen.

Annäherung – Durchdringung – Elektronenpaarbindung (Atombindung)

Nach der Annäherung kommt es zur Durchdringung der Atomhüllen und damit zur Ausbildung von gemeinsamen Bereichen. Dort gibt es keine Zugehörigkeit von Elektronen zu ihrem Kern mehr.
Die Elektronen mit diesem Abstand vom fremden Kern – immer zwei – werden nun gemeinschaftlich genutzt. Es bilden sich gemeinsam genutzte „Elektronenpaare“ aus. Teilchen, die so verbunden sind haben eine Elektronenpaarbindung oder Atombindung. (Beispiele: Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, und weitere Nichtmetalle)

Die polare Atombindung/Elektronenpaarbindung)

Nähern sich zwei Partner mit unterschiedlichen Anziehungskräften (unterschiedliche Elektronegativität EN -Werte im PSE ), so entsteht eine polare Atombindung. Hier werden die Elektronen des „schwächeren Partners“(kleinerer EN Wert) stärker vereinnahmt und es entstehen Moleküle mit nach außen wirkenden Ladungsbereichen. Dies hat auf Löslichkeiten der Stoffe und ihre Neigung zur Zusammenlagerung von Teilchen also beispielsweise beim Aggregatzustand große Auswirkungen.

Die ionische BindungIonenbeziehung

Bei zu hoher Anziehungskraft eines Partners – Elektronegativität – können die Außenelektronen auch vollständig in die Hülle des stärkeren Atoms wechseln. Es entsteht dann Ionen. Diese Bindungsart nennt man Ionenbeziehung.
Unterscheiden sich zwei Atomarten in ihrer Elektronegativität (EN) um mehr als 1,7 , so ist die Ionenbildung und damit die Ionenbindung sehr wahrscheinlich. Bei Natrium (EN= 0,9) und Chlor (EN=3,0) beträgt der Unterschied 2,1.
Wir kennen die Verbindung von Natrium und Chlor als Natriumchlorid, dem Kochsalz. Sie ist eine kristalline Ionensubstanz, die aus positiv und negativ geladenen Ionen besteht, wie alle Salze.

weiterführender Artikel:

Weitere Bindungsanalysen

Arbeitsblätter zum Thema:

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Datenschutz

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Jens Grescho
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Rechte der betroffenen Person

  1. Widerspruch oder Widerruf gegen die Verarbeitung Ihrer Daten

    Soweit die Verarbeitung auf Ihrer Einwilligung gemäß Art. 6 Abs. 1 S. 1 lit. a), Art. 7 DS-GVO beruht, haben Sie das Recht, die Einwilligung jederzeit zu widerrufen. Die Rechtmäßigkeit der aufgrund der Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung wird dadurch nicht berührt.

    Soweit wir die Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten auf die Interessenabwägung gemäß Art. 6 Abs. 1 S. 1 lit. f) DS-GVO stützen, können Sie Widerspruch gegen die Verarbeitung einlegen. Dies ist der Fall, wenn die Verarbeitung insbesondere nicht zur Erfüllung eines Vertrags mit Ihnen erforderlich ist, was von uns jeweils bei der nachfolgenden Beschreibung der Funktionen dargestellt wird. Bei Ausübung eines solchen Widerspruchs bitten wir um Darlegung der Gründe, weshalb wir Ihre personenbezogenen Daten nicht wie von uns durchgeführt verarbeiten sollten. Im Falle Ihres begründeten Widerspruchs prüfen wir die Sachlage und werden entweder die Datenverarbeitung einstellen bzw. anpassen oder Ihnen unsere zwingenden schutzwürdigen Gründe aufzeigen, aufgrund derer wir die Verarbeitung fortführen.

    Sie können der Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten für Zwecke der Werbung und Datenanalyse jederzeit widersprechen. Das Widerspruchsrecht können Sie kostenfrei ausüben. Über Ihren Werbewiderspruch können Sie uns unter folgenden Kontaktdaten informieren:

    Jens Grescho
    An der Schmiede, 6
    Weißkeißel
    E-Mail-Adresse: jens.grescho@gmx.de

  2. Recht auf Auskunft
    Sie haben ein Recht auf Auskunft über Ihre bei uns gespeicherten persönlichen Daten nach Art. 15 DS-GVO. Dies beinhaltet insbesondere die Auskunft über die Verarbeitungszwecke, die Kategorie der personenbezogenen Daten, die Kategorien von Empfängern, gegenüber denen Ihre Daten offengelegt wurden oder werden, die geplante Speicherdauer, die Herkunft ihrer Daten, sofern diese nicht direkt bei Ihnen erhoben wurden.
  3. Recht auf Berichtigung
    Sie haben ein Recht auf Berichtigung unrichtiger oder auf Vervollständigung richtiger Daten nach Art. 16 DS-GVO.
  4. Recht auf Löschung
    Sie haben ein Recht auf Löschung Ihrer bei uns gespeicherten Daten nach Art. 17 DS-GVO, es sei denn gesetzliche oder vertraglichen Aufbewahrungsfristen oder andere gesetzliche Pflichten bzw. Rechte zur weiteren Speicherung stehen dieser entgegen.
  5. Recht auf Einschränkung
    Sie haben das Recht, eine Einschränkung bei der Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten zu verlangen, wenn eine der Voraussetzungen in Art. 18 Abs. 1 lit. a) bis d) DS-GVO erfüllt ist:
    • Wenn Sie die Richtigkeit der Sie betreffenden personenbezogenen für eine Dauer bestreiten, die es dem Verantwortlichen ermöglicht, die Richtigkeit der personenbezogenen Daten zu überprüfen;

    • die Verarbeitung unrechtmäßig ist und Sie die Löschung der personenbezogenen Daten ablehnen und stattdessen die Einschränkung der Nutzung der personenbezogenen Daten verlangen;

    • der Verantwortliche die personenbezogenen Daten für die Zwecke der Verarbeitung nicht länger benötigt, Sie diese jedoch zur Geltendmachung, Ausübung oder Verteidigung von Rechtsansprüchen benötigen, oder

    • wenn Sie Widerspruch gegen die Verarbeitung gemäß Art. 21 Abs. 1 DS-GVO eingelegt haben und noch nicht feststeht, ob die berechtigten Gründe des Verantwortlichen gegenüber Ihren Gründen überwiegen.

  6. Recht auf Datenübertragbarkeit
    Sie haben ein Recht auf Datenübertragbarkeit nach Art. 20 DS-GVO, was bedeutet, dass Sie die bei uns über Sie gespeicherten personenbezogenen Daten in einem strukturierten, gängigen und maschinenlesbaren Format erhalten können oder die Übermittlung an einen anderen Verantwortlichen verlangen können.
  7. Recht auf Beschwerde
    Sie haben ein Recht auf Beschwerde bei einer Aufsichtsbehörde. In der Regel können Sie sich hierfür an die Aufsichtsbehörde insbesondere in dem Mitgliedstaat ihres Aufenthaltsorts, ihres Arbeitsplatzes oder des Orts des mutmaßlichen Verstoßes wenden.

Datensicherheit

Um alle personenbezogen Daten, die an uns übermittelt werden, zu schützen und um sicherzustellen, dass die Datenschutzvorschriften von uns, aber auch unseren externen Dienstleistern eingehalten werden, haben wir geeignete technische und organisatorische Sicherheitsmaßnahmen getroffen. Deshalb werden unter anderem alle Daten zwischen Ihrem Browser und unserem Server über eine sichere SSL-Verbindung verschlüsselt übertragen.

Stand: 27.06.2020

Quelle: Muster-Datenschutzerklärung von JuraForum.de

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