Rechnen im Labor < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:38 Mo 25.03.2013 | | Autor: | DarkJiN |
| Aufgabe | Frage 2 (10 P).
Eine Methode zur Herstellung von Chlorgas im Labor beruht auf der
Umsetzung von Braunstein, MnO2(s), mit Salzsäure unterBildung von Mn(II).
a)
Stellen Sie die korrekte Reaktionsgleichung (mit Aggregat-Zuständen, s, l, g, aq)
für diese Umsetzung auf.
b)
Welche Masse [g; Format 12.3] an Chlor wird erhalten, wenn 25.0 g MnO2(s) eingesetzt wird?
c)
Welches Volumen [L; Format: 1.23] nimmt
das Gas bei 25 °C und 1 bar Druck ein?
d)
Welches Volumen [mL; Format: 123]
an Salzsäure (32.1 Massen %; Dichte, ρ =1.16 [mm] g/cm^3) [/mm] muss dazu eingesetzt werden?
e)
Wenn Sie aus einer gegebenen
Menge Salzsäure mittels hinreichend MnO2
die maximale Menge Chlor freisetzen
wollten, nach welchem (Hilfs-)Stoff würden
Sie im Labor suchen (Begründung!)? Um
welchen Faktor wäre die Chlormenge
dann gegenüber der Umsetzung a) erhöht? |
a.) war relativ simpel:
[mm] MnO_{2}(s)+2HCl(aq) [/mm] -> [mm] MnO(s)+Cl_{2}(g)+H_{2}O
[/mm]
b.) habe ich erst die Stoffmenge MnO2 berechnet:
[mm] n=\bruch{m}{M}=\bruch{25g}{88g/mol}=0,28mol [/mm]
Genausoviel Chlorgas entsteht auch (s. Reaktionsgleichung)
m=M*n=0,28mol*70g/mol=19,6g
c.) hier habe ich das ideale Gasgesetz benutzt:
nRT=pV
v= [mm] \bruch{nRT}{p}
[/mm]
[mm] v=\bruch{0,28mol*8,31 J/mol*K*273 K}{101,275125} [/mm]
Einheit für p habe ich leider vergessen
V=6,2721 (müssten eigentlich L sein.. da ich p weiß [mm] p=\bruch{nRT}{V}
[/mm]
mit n=1 und V=22,4 L)
d.) Man braucht die doppelte Menge an HCL(s. Reaktionsgleichung) daher
0,28mol*2=0,56 mol
0,56mol*36g/mol=20,16g
[mm] \bruch{20,16g}{1,16 g/mol}=17,3793 cm^3
[/mm]
das sind auch 17,37 ml
nun weiß ich aber leider nicht mehr weiter mit den Massenprozent..
und für d habe ich leider auch keine Ahnung was gemeint ist..
Danke für erue Hilfe im vorraus!
|
|
| |
|
Hallo DarkJiN,
> Frage 2 (10 P).
> Eine Methode zur Herstellung von Chlorgas im Labor beruht
> auf der
> Umsetzung von Braunstein, MnO2(s), mit Salzsäure
> unterBildung von Mn(II).
> a)
> Stellen Sie die korrekte Reaktionsgleichung (mit
> Aggregat-Zuständen, s, l, g, aq)
> für diese Umsetzung auf.
>
> b)
> Welche Masse [g; Format 12.3] an Chlor wird erhalten, wenn
> 25.0 g MnO2(s) eingesetzt wird?
>
> c)
> Welches Volumen [L; Format: 1.23] nimmt
> das Gas bei 25 °C und 1 bar Druck ein?
>
> d)
> Welches Volumen [mL; Format: 123]
> an Salzsäure (32.1 Massen %; Dichte, ρ =1.16 [mm]g/cm^3)[/mm]
> muss dazu eingesetzt werden?
> e)
> Wenn Sie aus einer gegebenen
> Menge Salzsäure mittels hinreichend MnO2
> die maximale Menge Chlor freisetzen
> wollten, nach welchem (Hilfs-)Stoff würden
> Sie im Labor suchen (Begründung!)? Um
> welchen Faktor wäre die Chlormenge
> dann gegenüber der Umsetzung a) erhöht?
> a.) war relativ simpel:
>
> [mm]MnO_{2}(s)+2HCl(aq)[/mm] -> [mm]MnO(s)+Cl_{2}(g)+H_{2}O[/mm]
Es entsteht kein MnO - sondern [mm] MnCl_2 [/mm] .
> b.) habe ich erst die Stoffmenge MnO2 berechnet:
> [mm]n=\bruch{m}{M}=\bruch{25g}{88g/mol}=0,28mol[/mm]
> Genausoviel Chlorgas entsteht auch (s. Reaktionsgleichung)
> m=M*n=0,28mol*70g/mol=19,6g
>
> c.) hier habe ich das ideale Gasgesetz benutzt:
>
> nRT=pV
>
> v= [mm]\bruch{nRT}{p}[/mm]
>
> [mm]v=\bruch{0,28mol*8,31 J/mol*K*273 K}{101,275125}[/mm]
> Einheit für p habe ich leider vergessen
> V=6,2721 (müssten eigentlich L sein.. da ich p weiß
> [mm]p=\bruch{nRT}{V}[/mm]
> mit n=1 und V=22,4 L)
>
>
> d.) Man braucht die doppelte Menge an HCL(s.
> Reaktionsgleichung) daher
> 0,28mol*2=0,56 mol
>
> 0,56mol*36g/mol=20,16g
>
> [mm]\bruch{20,16g}{1,16 g/mol}=17,3793 cm^3[/mm]
> das sind auch
> 17,37 ml
>
> nun weiß ich aber leider nicht mehr weiter mit den
> Massenprozent..
>
> und für d habe ich leider auch keine Ahnung was gemeint
> ist..
Mit obiger Gleichung bleibt ja die Hälfte der Chloridionen in Lösung.
Diese sollst Du aber auch in Chlorgas umwandeln.
> Danke für erue Hilfe im vorraus!
LG, Martinius
|
|
|
|
