Gesetz von der Erhaltung der Masse: Aufgabe 2

 

Wenn Salzsäure mit Zink reagiert, dann entsteht Wasserstoffgas und ein wasserlösliches Salz, Zinkchlorid.
Um 3,27 g Zink vollständig reagieren zu lassen, braucht man 20 ml einer Salzsäurelösung, welche 183 g Salzsäure pro Liter Salzsäurelösung enthält. Bei dieser Reaktion entstehen 6,82 g Zinkchlorid.
Wieviel Liter (l) Wasserstoffgas werden freigesetzt? (2 g Wasserstoffgas nehmen ein Volumen von 24 l ein).

Lösung:

Das Gesetz von der Erhaltung der Masse besagt:

Masse(Ausgangsstoffe) = Masse(Endstoffe)     (1)

In diesem Fall:

Masse(Ausgangsstoffe) = Masse(Zink) + Masse(Salzsäure) 

Die Masse des Zinks ist bekannt, die Masse der Salzsäure muss noch berechnet werden.
Dies kann man mit einer Dreisatzrechnung lösen:

1 L (= 1000 ml) Salzsäurelösung enthält 183 g Salzsäure:   183 g Salzsäure * 20
1 ml Salzsäurelösung enthält 1000 mal weniger:            ----------------------
20 ml Salzsäurelösung enthalten 20 mal mehr:                       1000

Nach dem Ausrechnen erhält man:
20 ml Salzsäurelösung enthalten 3,66 g Salzsäure -> Masse(Salzsäure) = 3,66 g

Für die Masse der Endstoffe findet man:

Masse(Endstoffe) = Masse(Wasserstoffgas) + Masse(Zinkchlorid)

Die Masse des Zinkchlorids ist bekannt, die Masse des Wasserstoffgases jedoch muss noch berechnet werden:
In (1):

Masse(Zink) + Masse(Salzsäure) = Masse(Wasserstoffgas) + Masse(Zinkchlorid)

Durch Einsetzen der Zahlenwerte erhält man:

3,27 g + 3,66 g = Masse(Wasserstoffgas) + 6,82 g

Daraus folgt:

Masse(Wasserstoffgas) = 3,27 g + 3,66 g - 6,82 g = 0,11 g

Das Volumen des Wasserstoffgases muss noch berechnet werden.
Dies kann man mit einer Dreisatzrechnung lösen:

2 g Wasserstoffgas nehmen ein Volumen von 24 l ein:  24 l * 0,11
1 g Wasserstoffgas nimmt 2 mal weniger ein:         -------------
0,11 g Wasserstoffgas nehmen 0,11 mal mehr ein:           2

Nach dem Ausrechnen erhält man:
0,11 g Wasserstoffgas nehmen ein Volumen von 1,32 l ein.


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