Chemiestudent.de - Chemie Forum

Hallo
ich brauche umbedingt Hilfe bei meinen Chemie-Laborbericht. Haben in unserer Schule so einen sch... Lehrer, und ich bin zur Zeit negativ.
Bräuchte bitte Hilfe

Müssen einen Laborbericht über die Verbrennung von Eisenwolle mit anschließender Theoretischen Berechnung machen
Habe vor allen Probleme mit den Rechnungen

Meine Daten: Fe= 3.4g, O² 0.699g


Meine Fragen:
1) Eisenwolle wiegt dann 4.099g, oder?
2) Stimmen diese Rechnungen?

Fe + O² --> 2Feo (Molverhältnis 2:1)

mFe [n * M*] 0.0609mol * 55.8 g/mol = 3.398g
nFe [mFe/M*] 3.4 [g] / 55.8 [g/mol] = 0.0609 mol
mO² [n * M*] 0.0437 mol * 16 g/mol = 0.6992g
nO² [mO/M*] 0.699 [g] / 16 [g/mol] = 0.0437 mol

3) Muss mFeo und nFeo ausrechnen. Könnte mir jemand die Rechnung dafür aufschreiben, den ich finde die molare Masse von Eisenwolle nicht Und wie geht VO² auszurechnen?

4) Wie geht das alles mit 4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³? (Brauche immer mFe, nFe, VO², nO²......Bitte die Rechnungen)



Ihr werdet euch jetzt denken, ich soll einfach in der Schule aufpassen, nur erklärt unser Lehrer nichts und gibt uns nur Zettel mit Rechnungen. Habe diese Rechnungen vor 4 Wochen gemacht und weiß daher nicht ob sie stimmen

Bitte helft mir
Lg :

DF03sch hat geschrieben: Meine Daten: Fe= 3.4g, O² 0.699g


Meine Fragen:
1) Eisenwolle wiegt dann 4.099g, oder?
2) Stimmen diese Rechnungen?

Naja, zum Verbrennen von Eisenwolle brauchst du Luftsauerstoff. Die Angaben, die du hast sagen dir, dass du Eisenwolle mit einem Eisengehalt von 3.4 g hast und zum Verbrennen dieser 3.4 g brauchst du 0.699 g Sauerstoff. Eisenwolle besteht ja nicht aus Eisen und Sauerstoff.

DF03sch hat geschrieben: Fe + O² --> 2Feo (Molverhältnis 2:1)

mFe [n * M*] 0.0609mol * 55.8 g/mol = 3.398g
nFe [mFe/M*] 3.4 [g] / 55.8 [g/mol] = 0.0609 mol
mO² [n * M*] 0.0437 mol * 16 g/mol = 0.6992g
nO² [mO/M*] 0.699 [g] / 16 [g/mol] = 0.0437 mol

Woher hast du die erste Reaktionsgleichung?
FeO entsteht eigentlich nicht aus der Reaktion von Eisen mit Sauerstoff. Da entsteht eigentlich Fe3O4.

Bzgl. der weiteren Rechnungen. Die Molmasse (M) kannst du aus dem Periodensystem ablesen und die Massen (m) an Eisen und Sauerstoff hast du ja oben selbst angegeben. Mittels der Angaben für M und m kannst du nun die Stoffmenge (n) von Eisen und Sauerstoff berechnen - also im Prinzip versteh ich nicht warum du m ausrechnest und dann n. Du musst entweder n oder m von Anfang gegeben haben und laut deiner Angaben hast du das m gegeben, also musst du das nicht ausrechnen.

DF03sch hat geschrieben:3) Muss mFeo und nFeo ausrechnen. Könnte mir jemand die Rechnung dafür aufschreiben, den ich finde die molare Masse von Eisenwolle nicht Und wie geht VO² auszurechnen?

Wie gesagt Molmassen von Elementen findet man im Periodensystem. Sauerstoff hat beispielsweise eine molare Masse von 15.999 g/mol, also gerundet 16 g/mol.
Wenn du FeO hast, dann musst du für die molare Masse von FeO einfach die molare Masse von Eisen und die molare Masse von Sauerstoff addieren.
n von FeO ergibt sich aus der Reaktionsgleichung, wobei ich hier erst nochmal frage ob du dir sicher bist, dass da FeO entsteht und nicht doch Fe2O3 oder Fe3O4?

Was ist VO2? Das Volumen an O2?

Das sind die theoretischen Berechnungen zu unseren Laborversuch. Wir müssen einmal Fe + O² --> 2Feo (Molverhältnis 2:1) und einmal 4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³ ausrechen.

Ich habe so gerechnet:
Fe + O² --> 2Feo


mFe [n * M*] 0.0609mol * 55.8 g/mol = 3.398g
nFe [mFe/M*] 3.4 [g] / 55.8 [g/mol] = 0.0609 mol
mO² [n * M*] 0.0437 mol * 16 g/mol = 0.6992g
nO² [mO/M*] 0.699 [g] / 16 [g/mol] = 0.0437 mol
mFeO [n * M*] 0.0735 mol * 71,8 [g/mol] = 5.2773g
nFeO [mFeO/M*] 4.099 [g] / 71,8 [g/mol] = 294.31mol

4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

mFe [n * M*] 0.2436mol * 223.2 [g/mol] = 3.398 g
nFe [mFe/M*] 13.6 [g] / 223.2 [g/mol] = 0.0609 mol
mO² [n * M*] 0.1311mol * 48 [g/mol] = 6.2928 g
nO² [mO/M*] 2.097 [g] / 48 [g/mol] = 100.656 mol
mFeO [n * M*] 0.147 mol * 159,6 [g/mol] = 23.4612 g
nFeO [mFeO/M*] 8.198 [g] / 159,6 [g/mol] = 16.396mol

Ja, ist das Volumen von O², jeweils bei 4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³ und Fe + O² --> 2Feo
Meine Frage: Können diese Berechnungen ca. stimmen(Kommt nix irrealer heraus) und wie rechnet man das Volumen von O² aus

Lg

Df03sch hat geschrieben:Das sind die theoretischen Berechnungen zu unseren Laborversuch. Wir müssen einmal Fe + O² --> 2Feo (Molverhältnis 2:1) und einmal 4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³ ausrechen.

Ich habe so gerechnet:
Fe + O² --> 2Feo


mFe [n * M*] 0.0609mol * 55.8 g/mol = 3.398g
nFe [mFe/M*] 3.4 [g] / 55.8 [g/mol] = 0.0609 mol
mO² [n * M*] 0.0437 mol * 16 g/mol = 0.6992g
nO² [mO/M*] 0.699 [g] / 16 [g/mol] = 0.0437 mol
mFeO [n * M*] 0.0735 mol * 71,8 [g/mol] = 5.2773g
nFeO [mFeO/M*] 4.099 [g] / 71,8 [g/mol] = 294.31mol

Hab eigentlich schon mal versucht zu erklären, dass die Rechnungen so unsinnig sind.
Die Formel lautet n=m/M. Du brauchst also zwei Größen um eine unbekannte dritte berechnen zu können. M kann man aus dem Periodensystem ablesen und m hast du ja scheinbar gegeben. Also musst du nun n ausrechnen.
Du Rechnest aber erst immer m aus mit einer Stoffmenge n, die bitte woher kommt? Und anschließend berechnest du n, aber dieses Ergebnis hast du schon vorher bei der Berechnung von m eingesetzt???
Also nur mit Hilfe von m und M das gesuchte n ausrechnen - von Eisen und Sauerstoff!

Bei mFeO rechnest du mit einer Stoffmenge n von 0.0735 mol - wo kommt diese Stoffmenge her?
Die Rechnung von nFeO ist vollkommen falsch: Zunächst mal kannst du nicht einfach die eingesetzten Massen an Eisen und SAuerstoff addieren und sagen, dass ist die Masse an FeO, die entsteht und weiterhin ist das Ergebnis falsch - 4.099 g dividiert durch 71.8 g/mol ergibt sicherlich nicht 294.31 mol.


Aus der Reaktionsgleichung Fe + O2 --> 2 FeO siehst du das Reaktionsverhältnis. Du siehst, dass 1 Mol Eisen und 1 Mol Sauerstoff zu 2 Mol Eisenoxid reagieren.
(über dem Eingabefeld gibt es ein 'h' und ein 't' zum Hoch- bzw. Tiefstellen von Zahlen).

Jetzt rechnest du mit Hilfe von m und M von Eisen und Sauerstoff die eingesetzten Stoffmengen aus. Hast du ja oben im Prinzip schon gemacht. Dann siehst du, dass du weniger Sauerstoff als Eisen zur Verfügung hast. Sauerstoff begrenzt hier also die Reaktion, soll heißen egal wieviel mehr Eisen du einsetzt es kann nicht mehr Eisenoxid entstehen, da nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht.
Da 1 Mol Eisen und 1 Mol Sauerstoff zu 2 Mol Eisenoxid reagieren, haben wir ein Reaktionsverhältnis von 1:2. Also entsteht die doppelte Menge an Eisenoxid wie Eisen bzw. Sauerstoff eingesetzt werden.
Du erhältst folglich die doppelte Stoffmenge an Eisenoxid, wie die Stoffmenge an Sauerstoff, die eingesetzt wurde (denn Sauerstoff ist hier der limitierende Faktor).
Dann kannst du nun die Masse an FeO ausrechnen mit Hilfe von M und dem gerade berechneten n.

Df03sch hat geschrieben:4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

Funktionier wie oben beschrieben - nur, dass hier das Reaktionsverhältnis anders ist.

Df03sch hat geschrieben:Ja, ist das Volumen von O², jeweils bei 4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³ und Fe + O² --> 2Feo

Stichwort: molares Volumen!
http://de.wikipedia.org/wiki/Molares_Volumen

Hi
ich glaube ich habe verstanden. Habe nur zu erst immer die Masse geschreiben und dann n:

nFe [mFe/M*] 3.4 [g] / 55.8 [g/mol] = 0.0609 mol
mFe [n * M*] 0.0609mol * 55.8 g/mol = 3.398g
nO² [mO²/M*] 0.699 [g] / 16 [g/mol] = 0.0437 mol
mO² [n * M*] 0.0437 mol * 16 g/mol = 0.6992g
nFeO [mFeO/M*] 3.4 [g] / 71,8 [g/mol] = 0.0473mol
mFeO [n * M*] 0.0473 mol * 71,8 [g/mol] = 3.396g

4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

nFe [mFe/M*] 13.6 [g] / 223.2 [g/mol] = 0.0609 mol
mFe [n * M*] 0.0609mol * 223.2 [g/mol] = 13.5 g
nO² [mO/M*] 2.097 [g] / 48 [g/mol] = 0.0437mol
mO² [n * M*] 0.0437mol * 48 [g/mol] = 2.097g
nFe²O³ [mFeO/M*] 8.198 [g] / 159,6 [g/mol] = 0.0514mol
mFe²O³ [n * M*] 0.0514 mol * 159,6 [g/mol] = 8.2 g


Habe auf einen Blatt das uns der Lehrer gegeben hat, das gefunden :
Reaktionsgleichung 3H²+1N²--> 2NH³
Aus Reaktionsgleichung --> 3mol H²: 1mol N² --> das bedeutet Volumen Wasserstoff = 3x 3294.1 m³ = 9882.4 m³

Würde das also bedeuten=

4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³
4mol Fe : 3 mol O² Also 3x das Volumen von O² x4= Volumen von Fe ????

Unser Lehrer hat mal gesagt, dass alle Gase das gleiche Volumen haben oder so: Ist dann das Volumen von O² =3294.1m³???

Sry wenn meine Antworten bescheuert sind


Lg

Edit: Habe aus deinen Link verstanden: 22,413 996(molare Volumen eines Gases) / 0.0437mol = 512.91
Stimmt das??? Eher nicht, oder???

Gast hat geschrieben:Hi
ich glaube ich habe verstanden. Habe nur zu erst immer die Masse geschreiben und dann n:

Leider hast du es nicht verstanden!

Du hast doch in deinem ersten Posting angegeben, dass dir folgende Daten gegeben sind und unter diesen Daten waren die Massen vom eingesetzten Eisen und Sauerstoff.
Wieso willst du dann ständig diese Massen berechnen, wenn sie doch schon angegeben sind, das ist doch unsinnig.
Vor allem, wenn du genau diese Masse zur Berechnung der Stoffmenge n benötigst und auch verwendest. Dann verwendest du zunächst zur Berechnung von n die angegebene Masse, nur um danach die Masse mittels der Stoffmenge, die man aus der zuvorigen Rechnung mittels derselben Masse, die man nun wieder berechnet erhalten hat - macht das in deinen Augen wirklich Sinn?

Schau dir doch einfach mal deine Ergebnisse an. Du setzt in der ersten Rechnung als m für Eisen 3.4 g ein und danach berechnest du m von Eisen und erhälst 3.398 g (also gerundet 3.4 g), was ja logisch ist, da du zur Berechnung die Stoffmenge verwendest, die du mit Hilfe der 3.4 g zuvor berechnet hast.....

Gast hat geschrieben: nFeO [mFeO/M*] 3.4 [g] / 71,8 [g/mol] = 0.0473mol
mFeO [n * M*] 0.0473 mol * 71,8 [g/mol] = 3.396g

Ich habe erklärt wie du zur Stoffmenge vom entstehenden FeO kommst und dorthin kommst du nicht über die Rechnung mit n=m/M. Und wieso setzt du nun als Masse für FeO, die Masse vom eingesetzten Eisen, also die 3.4 g ein?

Lies dir nochmal meinen vorherigen Beitrag bzgl. der Stoffmenge zu FeO durch und frag konkret nach, was genau dir dort nicht klar ist.

Gast hat geschrieben:4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

nFe [mFe/M*] 13.6 [g] / 223.2 [g/mol] = 0.0609 mol
mFe [n * M*] 0.0609mol * 223.2 [g/mol] = 13.5 g
nO² [mO/M*] 2.097 [g] / 48 [g/mol] = 0.0437mol
mO² [n * M*] 0.0437mol * 48 [g/mol] = 2.097g
nFe²O³ [mFeO/M*] 8.198 [g] / 159,6 [g/mol] = 0.0514mol
mFe²O³ [n * M*] 0.0514 mol * 159,6 [g/mol] = 8.2 g

Woher kommen die 13.6 g Eisen? Einfach 3.4 g * 4, weil da 4 Fe steht? Das ist falsch.
Du setzt nur 3.4 g Eisen ein.
Die 4 vor dem Fe beschreibt das Verhältnis zu welchem Fe und O in dieser Gleichung eingsetzt werden. Also 4 Teile Eisen und 3 Teile Sauerstoff reagieren zu 2 Teilen Eisenoxid.

Bevor wir hier weitermachen sollten wir erstmal die erste Gleichung richtig hinbekommen.

Gast hat geschrieben:Habe auf einen Blatt das uns der Lehrer gegeben hat, das gefunden :
Reaktionsgleichung 3H²+1N²--> 2NH³
Aus Reaktionsgleichung --> 3mol H²: 1mol N² --> das bedeutet Volumen Wasserstoff = 3x 3294.1 m³ = 9882.4 m³

Woher sind die 3294.1 m3?

Gast hat geschrieben:Edit: Habe aus deinen Link verstanden: 22,413 996(molare Volumen eines Gases) / 0.0437mol = 512.91
Stimmt das??? Eher nicht, oder???

Die Formel aus dem Link lautet Vm=V/n
Also molares Volumen ist gleich Volumen dividiert durch die Stoffmenge. Das Volumen wolltest du, also umstellen zu Vm*n.
Die Stoffmenge hattest du ausgerechnet und das molare Volumen für ideale Gase (zu denen Sauerstoff und Wasserstoff zählen) hast du im Link:
24,465 433 l/mol bei Standardbedingungen.
Und wenn du dann mit Einheiten rechnest hast du (L/mol)*mol=L (also einen Volumeneinheit). Während bei deiner Rechnung hätten wir (L/mol)/mol = L/mol*mol; immer mit Einheiten rechnet, daran sieht man dann oftmals schon, dass was falsch ist.

macht das in deinen Augen wirklich Sinn?

Ja, das habe ich mir auch schon gedacht, nur hat unser Lehrer nicht mehr gesagt. Wir haben den Laborversuch gemacht und danach sollen wir theoretische Berechnungen dazu machen. Und wir sollen mfe, n fe,.... ausrechnen

Lies dir nochmal meinen vorherigen Beitrag bzgl. der Stoffmenge zu FeO durch und frag konkret nach, was genau dir dort nicht klar ist.[/quote]

Dann wäre also nFeO das doppelte von nO², da ja O² kleiner ist???
Also nFeO = 0.0874 mol
mFeO = 0.0874 * 71.8 = 6.275g???
Stimmt das???

Woher sind die 3294.1 m3?

Weiß ich nicht, steht so auf unseren Zettel

Vm*n.

24,465 433 l/mol*0.0437 mol=1.069l

Hoffe, dass es jetzt stimmt.

Ich finde es einfach nicht in Ordnung, das unser Lehrer den neuen Stoff ein halbe Stunde lang "erklärt", indem er Rechnungen aufschreibt und wenn man etwas frage, es dann heißt"Du musst halt aufpassen!", und das er für die nächste Stunde einen Test einträgt

Aber ich will hier nicht über den Lehrer jammern, wenn ich es verstehe, kann der Test ja kommen

Lg

DF03sch hat geschrieben:

macht das in deinen Augen wirklich Sinn?

Ja, das habe ich mir auch schon gedacht, nur hat unser Lehrer nicht mehr gesagt. Wir haben den Laborversuch gemacht und danach sollen wir theoretische Berechnungen dazu machen. Und wir sollen mfe, n fe,.... ausrechnen

Ja, wie gesagt, das ist schlichtweg Unsinn. Erst gibt er euch die Masse vor und dann sollt ihr sie berechnen....

DF03sch hat geschrieben: Dann wäre also nFeO das doppelte von nO², da ja O² kleiner ist???
Also nFeO = 0.0874 mol
mFeO = 0.0874 * 71.8 = 6.275g???
Stimmt das???

Ja, richtig!

DF03sch hat geschrieben:

Woher sind die 3294.1 m3?

Weiß ich nicht, steht so auf unseren Zettel

Das kann ich leider nicht nachvollziehen und folglich auch nichts dazu sagen. Für Wasserstoff und auch Stickstoff gilt was wir beim Sauerstoff gerechnet haben; also hat Wasserstoff bei Normalbedingungen ein molares Volumen (Vm) von 22.4 L/mol.

DF03sch hat geschrieben:

Vm*n.

24,465 433 l/mol*0.0437 mol=1.069l

Hoffe, dass es jetzt stimmt.

Stimmt.

Da bin ich froh

Nur noch kurz: Ich will ja nicht an dir zweifeln, aber in einen anderen Forum haben sie mir gesagt

Molmassen der Stoffe : Fe = 55,8 g/mol
O2 = 32 g/mol
und FeO = 71,8 g/mol

Du setzt 3,4 g ein das sind dann 3,4 g / 55,8 g/mol = 0,0609 mol

Aus der Gleichung sieht man, daß 2 Fe = 2 FeO ergeben. Also kannst Du die 0,0609 mol nun mit 71,8 g/mol multiplizieren um die FeO Menge zu bekommen.

Das sind 4,37 g.

Stimmt das??? Kommt mir aber komplizierter vor und das Ergebins ist auch nicht das gleiche. Was ist verstanden habe, rechnen die so , weil 2mol Fe : 1mol O² = 2mol FeO

Aber ich nehme dein Methode, ist leichter.

Und wie geht das jetzt mit der zweiten Formel???
Lg

DF03sch hat geschrieben: Du setzt 3,4 g ein das sind dann 3,4 g / 55,8 g/mol = 0,0609 mol

Aus der Gleichung sieht man, daß 2 Fe = 2 FeO ergeben. Also kannst Du die 0,0609 mol nun mit 71,8 g/mol multiplizieren um die FeO Menge zu bekommen.

Das sind 4,37 g.

Stimmt das??? Kommt mir aber komplizierter vor und das Ergebins ist auch nicht das gleiche. Was ist verstanden habe, rechnen die so , weil 2mol Fe : 1mol O² = 2mol FeO
[/quote]
Das ist eigentlich nicht komplizierter und richtig, sorry.
Die Reaktionsgleichung lautet natürlich:
2 Fe + O2 --> 2 FeO
nicht Fe + O2 --> 2 FeO

Das Reaktionsverhältnis von Fe zu FeO ist folglich 1:1 und somit gilt n(Fe) = n(FeO) und damit ist die entstehende Stoffmenge an FeO identisch mit der eingesetzten Stoffmenge an Fe.

Ok, past

Noch eine Frage: Wie geht das bei den Volumen vei der zweiten Formel

4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

24,465 433 l/mol*(0.0437*3) mol=3.2l

DF03sch hat geschrieben:Ok, past

Noch eine Frage: Wie geht das bei den Volumen vei der zweiten Formel

4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

24,465 433 l/mol*(0.0437*3) mol=3.2l

Du setzt doch nach wie vor 3.4 g Eisen und 0.699 g Sauerstoff ein.
Die 4, 3 und 2 hier in der Formel geben dir das Reaktionsverhältnis an, also 4 Teile Eisen und 3 Teile Sauerstoff reagieren zu 2 Teilen Eisenoxid.

Die Masse an eingesetzten Sauerstoff ist nach wie vor 0.699 g und somit bleibt auch die Stoffmenge nach wie vor 0.0437 mol.

So, jetzt hab ich´s verstanden

Nurnnoch zu dem hier

1mol Fe = 0,75 molO²

n(O2) = 0,75 * 0,0609 = 0,0456 mol

Geht das auch???

Lg und danke für das Erklären

DF03sch hat geschrieben: Nurnnoch zu dem hier 1mol Fe = 0,75 molO²

n(O2) = 0,75 * 0,0609 = 0,0456 mol

Bei der zweiten Reaktionsgleichung reagieren Eisen und Sauerstoff im Verhältnis 4:3 oder eben 1:0.75

Wenn du folglich 0.0609 mol Eisen einsetzt, muss du 0.0456 mol Sauerstoff einsetzen um beides zum gewünschten Eisenoxid umwandeln zu können.
Wenn du also die Menge an Eisen weißt, die eingesetzt werden, kannst du mittels des Reaktionsverhältnisses ausrechnen wieviel mol Sauerstoff benötigt werden.

Hi
wir haben am Anfang ja falsch gerechnet, daher ist unser Volumen ja auch falsch(Ist mir gerade aufgefallen). So müsste es wieder stimmen:

V O² 24,465 l/mol *0.03045 mol =0.775l
4 Fe + 3O² --> 2 Fe²O³

V O² 24,465 l/mol *0.0152 mol = 0.3719l

Lg