Massengesetze und ihre Deutung: Aufgaben

Aufgabe 12
Butangas ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff (N(C):N(H) = 2:5).
Die Masse der Molekülformel von Butangas beträgt 48 u.
Stelle die Molekülformel und die Verhältnisformel für Butangas auf!
(m_a(H) = 1,0 u; m_a(C) = 12,0 u).

Lösung:

Das Anzahlverhältnis der Atome im Butangasmolekül ist gegeben:

N(C):N(H) = 2:5

Folglich lautet die Verhältnisformel:

C2H5

Die Verhältnisformel erhält man aus der Molekülformel indem man durch einen Faktor a teilt. Um die Molekülformel aus der Verhältnisformel zu berechnen, muss man also mit dem Faktor a multiplizieren. Folglich lautet die Molekülformel:

C2*aH5*a     (1)

Die Masse der Molekülformel lautet:

ma(C2*aH5*a) = 2 * a * ma(C) + 5* a * ma(H)

Durch Einsetzen der Zahlenwerte erhält man:

58 = 2 * a * 12 + 5 * a * 1

Durch Vereinfachen erhält man:

58 = 24 * a + 5 * a
58 = 29 * a

Durch Ausrechnen erhält man:

a = 2

Durch Einsetzen in (1) erhält man:

C2*2H5*2

Die Molekülformel von Butangas lautet C₄H₁₀.
Die Verhältnisformel von Butangas lautet C₂H₅.

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