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Textversion des Videos

Transkript Herstellung von Salpeter – Berechnung (Übungsvideo)

Hallo meine Lieben. Zum Abschluss noch 10ter Teil zu den Alkaliemetallen eine kleine, aber feine Aufgabe zum chemischen Rechnen. Herstellung von Salpeter: Wie viel Tonnen Natrimhydroxid benötigt man für die Herstellung von 100t Chilesalpeter? Nun gut, der Begriff Chilesalpeter wurde klassisch geprägt. Ihr wisst natürlich nicht was das ist. Ich sage es euch, obwohl es in einem Video vorkam. Natriumnitrat. Wenn man die Verhältnisgleichung hat, ist es ein einfaches die Aufgabe zu lösen. Aber vorher muss man eine chemische Gleichung aufstellen. Dafür muss man wissen was eigentlich hier abläuft. Natriumnitrat ist ein Salz. Und am Anfang ist die Rede von Natriumhydroxid. Einer Base. Also Neutralisation. Wir schreiben demzufolge: Base+Säure--> ganz klar, es entsteht ein Salz und als Nebenprodukt bildet sich Wasser. So jetzt müssen wir nur noch konkretisieren. Das Salz haben wir und tragen dafür ein Natriumnitrat. Wasser ist klar, da müssen wir nur noch abschreiben. Die Base ist auch klar. Oder? Natriumhydroxid. Das schwierigste ist die Säure. Denn Säuren hab zumindest ich mit euch noch nicht besprochen. Aber vielleicht kennt ihr sie. Nitrat. Welche Säure bildet Nitrate? Nun ja, das muss man wissen, gelernt haben, sonst sucht man sich zu Tode. Oder man muss es nachschlagen. Also Nitrate bildet die Salpetersäure. Wohlbekannt und sicher schon gehört. So, damit haben wir auch die Wortgleichung formuliert. Der nächste Schritt ist die Übertragung der chemischen Namen in die chemischen Formeln. Da wollen wir doch mal schauen, was ihr so kennt oder was ihr aus meinen Videos schon behalten habt. Natriumhydroxid, na klar, NAoH + Salpetersäure hatten wir nicht, aber der eine oder andere kennt vielleicht die Formel, HNO3. Jetzt brauchen wir Natriumnitrat. Setzt sich zusammen aus Natrium Na, und Nitrat ist der Säurerest aus der Salpetersäure, also Salpetersäure ohne H, NO3. Kann man auch verstehen. Na ja und Wasser weiß heutzutage fast jedes Kind. H2O. Die Formelgleichung wurde erstellt und wir können nun daran gehen eine Verhältnisgleichung, respektive dem Dreisatz, zu formulieren. Nach Natriumhydroxid wird gefragt. Die Einheit wird wie gefordert Tonnen sein. Und da es die gesuchte Größe ist, schreiben wir einfach über NAOH ein x. Die gegebene Größe sind die 100 Tonnen Chilesalpeter. Also schreibe ich über die Formel von Natriumhydrat NaNO3, 100 Tonnen. So, 100 Tonnen und x und weiter nichts. Aber wir haben das Triosystem der Elemente, PSE, und wir können bei den entsprechenden Elementen nachschauen. Wir benötigen für Natrumhydroxid Na, O und H. Wir finden die relativen Atommassen gerundet auf ganze mit großer Genauigkeit 23 für Natrium, 16 für Sauerstoff und 1 für Wasserstoff. Die relative Masse eines Moleküls Natriumhydroxid erhalten wir durch Addition. Einfaches Kopfrechnen, 23+16+1=40. Wir schreiben unter Natriumhydroxid 40. Etwas komplizierter, aber auch machbar ist die relative Masse eines Moleküls Natriumnitrat. Wir nutzen wieder das PSE. Benötigen Na, N und O. Die relative Atommasse von Natrium beträgt, könnt ihr euch erinnern? 23. Bei Stickstoff ist die relative Atommasse ziemlich genau 14 und bei Sauerstoff, erinnert euch, beträgt sie 16. Im Molekül Natriumnitrat NaNO3 kommt Sauerstoff O 3-mal vor. Daher schreibe ich unter das große O bei PSE 3 Mal. So ich muss jetzt noch diesen Term zusammenfassen. Und erhalte 3x16=48+14=62+23=85. Kann man auch glatt ohne Taschenrechner. Nicht wahr? 85 ist dem nach die relative Molekülmasse eines Moleküls Natriumnitrat. Ich schreibe den Wert unter die Formel NaNO3. So jetzt nehme ich die Applikation unten weg und kann meine Verhältnisgleichung aufstellen. Besser jedoch ist es den Dreisatz zu verwenden. Wir multiplizieren entlang der schräg Diagonalen wo wir beide Werte haben. Und teilen durch den Wert, der in der Diagonalen Schrägen steht wo nur ein Wert vorhanden ist. Also wir verwenden den Dreisatz. Los gehts. Wir multiplizieren die beiden Werte der Diagonalen wo beide Werte vorhanden sind. 40 und 100 Tonnen werden miteinander multipliziert. Na ja und ganz einfach durch den verbleibenden Wert der vorhanden ist dividiert. x kennen wir nicht. Wir dividieren also durch 85. So und jetzt könnte man natürlich noch kürzen und vielleicht schriftlich rechnen. Mache ich nicht. Ich gebe die Werte in den Taschenrechner ein. 40×100÷85. Das Ergebnis runde ich auf ganze Tonnen. Das stimmt auch fast. 47 Tonnen. Zu einer ordentlichen Textaufgabe gehört auch ein Antwortsatz. Aus Platzgründen muss er kurz ausfallen. Man benötigt 47t Ätznatron. 2 kleine Bemerkungen. Wem diese Aufgabe zu einfach ist, den bitte ich nicht eine negative Bewertung zu schreiben, sondern sich die Aufgaben anzugucken die noch folgen werden. Die werden schwerer sein. Das verspreche ich. Zweite Bemerkung. Ätznatron. Tja was ist das? Na ja, wonach wir gesucht haben. Und in einem Video habe ich das vorgestellt. Ätznatron ist Natronhydroxid. Soweit für heute. Tschüss.

Informationen zum Video
5 Kommentare
  1. 001

    Die Salpetersäure ist aber wichtig! Ihre Menge reicht eben nicht, dass du den Dreisatz so bilden kannst.
    Wenn du die doppelte Menge an Gästen einlädst und die Anzahl an Bratwürsten gleich lässt, dann kannst du in deiner Rechnung nicht davon ausgehen, dass nun auch jeder eine Bratwurst bekommen hat.
    Im Beispiel müsste die Menge an Salpetersäure MINDESTENS verdoppelt werden. Dann könnte man SO mit dem Dreisatz rechnen, wie du es getan hast.
    Diese Aufgabe ist keine Standardaufgabe. Sie ist eine kleine Knobelaufgabe.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 3 Jahren
  2. Default

    Das kann ich dennoch nicht verstehen.
    Ich bilde doch den Dreisatz in ihrem Video:
    x = 100 t Salpeter * 40/85 = 47 t
    wegen NaOH + HNO_3 --> NaNO_3 + H_2O
    in den Dreisatz für die zu errechnende Menge Salpeter geht doch gar nicht die Salpetersäure ein?
    x (Salpeter) = 94 t (Natronlauge) * 85/40 = 200 t Salpeter.
    Im Übrigen heiße ich Michaela und nicht Manuela.
    Beste Grüße
    Michaela

    Von Garbotz, vor etwa 3 Jahren
  3. 001

    Liebe Manuela,
    es ist schon erstaunlich, welche verdrehten Fragen ich vor 3 1/2 Jahren gestellt habe.

    Aber trotzdem: Die Antwort ist richtig. Der Dreisatz gilt nur für stöchiometrische Verhältnisse. Da die Menge an Salpetersäure gleich bleibt, nützt es nichts, dass mehr NaOH genommen wird. Der Überschuss davon kann nicht mehr reagieren, da die gesamte Salpetersäure schon reagiert hat.
    Leider ist damit die Kontrollfrage verdorben.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 3 Jahren
  4. Default

    Sehr geehrter Herr Dr. Otto,
    Ihr Video finde ich gut, aber an der Kontrollfrage bin ich gescheitert. Ich nehme in den Dreisatz die doppelte Menge NaOH. Da sich die Molmassen nicht ändern, muss doch dann auch die doppelte Menge Natriumnitrat entstehen?
    In der Kontrollfrage kommt als Antwort aber, das die Menge gleich bleibt.
    Danke
    Michaela

    Von Garbotz, vor etwa 3 Jahren
  5. 2012 01 10 18.06.08

    Super Video :-)

    Von Einfach Simon, vor mehr als 4 Jahren
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