Wieviel Eisenoxid und wieviel Aluminium braucht man, um...

[Gast]

Hallo!
Hier eine Frage eines Jura-Studenten, der seiner Freundin bei einer Abi-Aufgabe helfen muß... ich hab leider schon jahrelang kein Chemie mehr und krieg es nicht recht zusammen glaub ich...

Also:
Beim aluminothermischen Schweißen sollen 500cm³ Eisen erzeugt werden. Wieviel Eisenoxid und wieviel Alu braucht man dazu?

Ich habe bis jetzt folgendes:

Die Reaktionsgleichung ist
8 Al + 3 Fe3O4 ---- 9 Fe + Al2O3

soweit, so gut. Jetzt habe ich die 500cm³ in g umgerechnet. Eisen hat eine Dichte von 7,87 g * cm-³ also kommt raus 7,87*500=3835g richtig? Das sind dann 70,27 Mol (3935g / 56g/mol = 70,27 Mol). Wenn ich das jetzt hochrechne auf die 9 Mol Eisen, die aus 8 Mol Alu entstehen, erhalte ich 62,46 Mol Al und daraus mache ich *27 (Atommasse von Al) 1687g Al. Das selbe mache ich mit Eisenoxid. Da erhalte ich 3/9*70,27 = 23,42 das nehme ich *231,5 (Molare Masse von Fe3O4) und erhalte 5422g Eisenoxid.
Zur Probe rechne ich auch noch die Masse an Aluminiumoxid aus, die ich bekommen müßte, das sind 3186g.

Wenn ich alle eingesetzten Massen zusammenrechne komme ich auf folgendes:
1687g + 5422g = 3935g + 3186g
7109 = 7121
Das ist offensichtlich nicht das gleiche, kommt diese Differenz durch's Runden? Ich denke, es liegt eher an irgendeinem grundlegenden Fehler, den ich da eingebaut habe... Was muß ich anders machen? Bitte helft mir, danke!

[HoWi]

Also:

Reaktionsgleichung:
2 Al + Fe2O3 --> 2 Fe + Al2O3

Damit ergibt sich aus der molaren Menge an Fe auch die molare Menge an Al! Das sind dann bei einer Dichte von 7,874 und einer molaren Masse von 55,85 (jeweils mit den passenden Einheiten) insgesamt etwa 70,5 mol!
Daraus kannst du dir also die Masse an Al (M=26,98 g/mol) und Fe2O3 (M=159,7 g/mol) berechnen!

HoWi

[Gast]

Als Ausgangsstoff steht aber in der Aufgabe Fe3O4 zur Verfügung und nicht Fe2O3... An der Reaktionsgleichung kann ich also nichts modifizieren, man muß über diese Gleichung darauf kommen, wieviel Eisenoxid und wieviel Aluminium man benötigt, um 500 cm³ Eisen zu bekommen...evtl. ist das ja der Knackpunkt der Aufgabe...irgendwelche Ideen dazu?

[alpha]

Meiner bescheidenen Meinung nach, hast du alles ziemlich (ganz) richtig gemacht, nur dass du im Runden etwas grosszügig warst: Wenn ich mit einer Molarenmasse für Fe von 55.845 rechne, was dem offiziellen Wert wesentlich näher kommt, so schrumpft die Differenz auf 3.3 g, was wohl von allen anderen Rundungsfehlern kommt, denn ich habe nur die Anzahl mol Fe korrigiert, nicht die ganze Rechnung neu gemacht und "richtige" Werte eingesetzt

Ich denke also, du darfst das deiner Freundin mit gutem Gewissen als die Wahrheit verkaufen

Grüsse
alpha


p.S. Bei Al hast du die molare Masse auch gerundet, aber dort ist die Differenz nicht so gross, vielleicht "findest" du dort allerdings auch noch 1-2 g, sind ja schliesslich grosse Mengen, die du einsetzt, bzw. es sind nochmals 3 g, wie ich gerade feststelle

[Gast]

@alpha
Danke, da bin ich ja beruhigt...