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Gasgesetze Allgemeine Gesetze Physik der Stoffe
Unterabschnitte

Stöchometrie

Mol

Möchte man die Anzahl der Teilchen in einem Gramm einer Substanz angeben, muß man sehr große Zahlen angeben. Da große Zahlen unhandlich sind, hat man die Maßeinheit Mol eingeführt. Ein Mol einer Stubstanz beinhaltet

\begin{displaymath}6,023\cdot 10^{23}\end{displaymath}

Teilchen.

Molare Masse

Die Molare Masse ist genau die Masse, die ein Mol Teilchen eines Stoffes einnehmen. Somit kann man die molare Masse mit folgender Formel berechnen:

\begin{displaymath}M=\frac{m}{n}\end{displaymath}

Bestimmung von Mengen in Reaktionsgleichungen

In Reaktionsgleichungen sind nur die Mengen an Teilchen angegeben. Um auch Gewichte der Stoffe zu bestimmen, rechnet man mit Hilfe der Definition der Molaren Masse aus. Stoffmengen von Gasen kann man bestimmen, indem man zuerst das Gas auf Normbedingungen bringt, indem man das allgemeine Gasgesetz anwendet und anschließend das Normvolumen anwendet.
Beispiel: Wir haben 3 Liter Sauerstoff $O_{2}$ bei $300^{\circ}C$ und Normdruck, welches wir zur Erzeugung von $CO_{2}$ benutzen wollen. Wieviel Gramm Kohlenstoff benötigen wir? Wieviel Gramm $CO_{2}$ erhalten wir? Die Reaktionsgleichung ist die folgende:

\begin{displaymath}C+O_{2}\rightarrow CO_{2}\end{displaymath}

  1. Wir müssen zuerst die Stoffmenge an Sauerstoff bestimmen. Dies tun wir, indem wir zuerst das Volumen von Sauerstoff bestimmen, welches er unter Normbedingungen annimmt:

    \begin{displaymath}\frac{p\cdot V}{T}=\frac{p_{0}\cdot V_{0}}{T_{0}}\Leftrightarrow V_{0}=\frac{p\cdot V\cdot T_{0}}{T\cdot p_{0}}\end{displaymath}

    Wir müssen zuvor die Temperatur in Celsius in Kelvin umwandeln:

    \begin{displaymath}T=300^{\circ}C=(300+273)^{\circ}K=573^{\circ}K\end{displaymath}

    Nun setzen wir ein:

    \begin{displaymath}V_{0}=\frac{p\cdot V\cdot T_{0}}{T\cdot p_{0}}=\frac{1013hPa\cdot 3 l\cdot 273^{\circ}K}{573^{\circ}K\cdot 1013hPa}=1,43l\end{displaymath}

    Somit haben wir $\frac{1,43}{22,4}mol=0,064mol$ molekularen Sauerstoff.
  2. Wir benötigen somit auch $0,064mol$ Kohlenstoff zur Verbrennung. Nach der Formel $m=M\cdot n$ wiegt der Kohlenstoff $m_{Kohlenstoff}=12\frac{g}{mol}\cdot 0,064 mol= 0,77g$.
  3. Es entstehen schließlich auch $0,064 mol$ $CO_{2}$. Die molare Masse von Kohlenstoff ist die Summe aller molaren Massen der Einzelatome: $M_{CO_{2}}=M_{C}+2\cdot M_{O}=12\frac{g}{mol}+2\cdot 16\frac{g}{mol}=44\frac{g}{mol}$. Nach der Formel $m=M\cdot n$ haben wir $2,87 g$ Kohlenstoffdioxid.

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