Entstehung von Kohlenstoffdioxid – Berechnung (Übungsvideo 2)

Hallo, liebe Freundinnen und Freunde der Chemie! Herzlich willkommen zum Video "Chemisches Rechnen: Teil 18". Das heutige Beispiel werden wir auch an der Reaktion von Essigsäure mit Natron durchführen. Die Aufgabe lautet: Wie viel g Natron benötigt man für die Herstellung von 100 l Kohlenstoffdioxid? Wir formulieren die Wortgleichung. Essigsäure+Natriumhydrogencarbonat reagieren zu Natriumacetat+Wasser+Kohlenstoffdioxid. Natron ist Natriumhydrogencarbonat. Daraus ergibt sich die Formelgleichung: Es reagiert ein Molekül Essigsäure mit einem Molekül Natriumhydrogencarbonat zu einem Molekül Natriumacetat, einem Molekül Wasser und einem Molekül Kohlenstoffdioxid. Die Reaktionsgleichung lautet: CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + H2O + CO2. Wir schreiben jetzt über die entsprechenden Formeln jene Massen bzw. Volumina, die uns aus der Aufgabenstellung gegeben sind. In die frei gelassene Zeile schreiben wir nun die Vergleichsmasse bzw. das Vergleichsvolumen, das sich aus den formulierten Stoffmengen ergibt. Wir schreiben über die Formel von Natron, NaHCO3, x. Außerdem steht in der Aufgabenstellung, dass 100 l Kohlenstoffdioxid hergestellt werden sollen. Wir schreiben über die Formel von Kohlenstoffdioxid, CO2, 100 l. Nach der Formelgleichung lassen wir noch eine Zeile frei und formulieren die Stoffmengen, die miteinander reagieren. Am bequemsten ist es, zu betrachten, wie viel Moleküle miteinander reagieren und diese Menge gleich Mole zu setzen. Natriumhydrogencarbonat, NaHCO3. Wir schreiben darunter: 1 Mol. Es bildet sich auch 1 Molekül Kohlenstoffdioxid, CO2, daher schreiben wir unter CO2 1 Mol. In die frei gelassene Zeile schreiben wir nun die Vergleichsmasse bzw. das Vergleichsvolumen, das sich aus den formulierten Stoffmengen ergibt. Die Masse eines Mols Natriumhydrogencarbonat ergibt sich aus den Molmassen der am Bau des Moleküls beteiligten Elemente. Die molaren Massen der Elemente sind zahlengleich den entsprechenden relativen Atommassen. Sie haben die Einheit g. Wir schreiben unter NaHCO3 23 für das Natriumatom, + 1 für das Wasserstoffatom, +1 für das Kohlenstoffatom, +3×16 für 3 Sauerstoffatome. Alles in Klammern, g. Ein Mol Kohlenstoffdioxid hat ein Volumen von 22,4 l. Wir schreiben unter CO2 22,4 l. Bemerkung: Dieses Volumen gilt für Normbedingungen, also etwa 1 bar und eine Temperatur von 0°C. Diese Bedingungen werden wir bei der Rechnung verwenden. Wir haben jetzt eine schöne Proportionalität erhalten, denn es gilt: x verhält sich zu Klammerausdruck g wie 100 l zu 22,4 l. Wir wollen x ermitteln und verwenden dafür die günstigste Methode, den Dreisatz. Dafür brechen wir zunächst das Produkt aus den Werten, die in der Diagonale liegen, in der x nicht steht. Das Ergebnis wird dividiert durch den Wert, der in der Diagonale mit x steht. Wir rechnen: x=(84 g × 100 l) / 22,4 l= 375 g. Antwort: 375 g Natron werden benötigt. Wer alle 18 Videos zum chemischen Rechnen gesehen hat und sie auch selbst einmal durchgerechnet hat, wird jetzt sicher die Grundlagen dieses Teilgebietes der Chemie verstehen. Ich wünsche euch alles Gute, tschüss!