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Silber reagiert mit Schwefel zu Silber(I)sulfid.
Berechne, wie viel g Schwefel man benötigt, um 2,34 g
Silber(I)sulfid zu erhalten!
Lösung:
Die Lösung ist in zwei Teile aufgespalten, Teil A gibt nur die
verschiedenen Schritte der Lösung an, Teil B gibt
Erklärungen zu den verschiedenen Schritten.
A. Kurzfassung.
a. Aufstellen der Reaktionsgleichung
2 Ag + S --> Ag2S
b. Anschreiben der unbekannten Größe (durch ein ?) und der bekannten Größe:
2 Ag + S --> Ag2S
? g 2,34 g
c. Anschreiben des Verhältnisses der Stoffmenge des gesuchten Stoffes zur Stoffmenge des bekannten Stoffes:
n(S) 1 ------- = -- n(Ag2S) 1
d. Auflösung nach der Stoffmenge des gesuchten Stoffes:
n(S) = n(Ag2S)
e. Muss man Massen berechnen, dann wird n durch m/M ersetzt, muss man jedoch Volumen berechnen, dann wird n durch V/Vm ersetzt:
m(S) m(Ag2S) ---- = --------- M(S) M(Ag2S)
f. Auflösen nach der gesuchten Größe:
m(Ag2S) * M(S)
m(S) = ----------------
M(Ag2S)
g. Einsetzen der Zahlenwerte und Berechnung (Einheiten in Klammern):
2,34 (g) * 32,066 (g/mol)
m(S) = --------------------------- = 0,303 g
247,802 (g/mol)
Es werden also 0,303 g Schwefel benötigt, um 2,34 g Silber(I)oxid herzustellen.
B. Erklärungen.
Punkt a.:
Edukte: Silber Fe und Schwefel S
Produkt: Silber(I)sulfid
Ag2S
Reaktionsgleichung:
2 Ag + S --> Ag2S
Punkt b.:
Man versucht herauszufinden, wie viel g Schwefel man braucht, um 2,34
g Silber(I)sulfid zu erhalten.
Die unbekannte Größe ist also die Masse des Schwefels,
m(S) = ? g.
Die bekannte Größe ist die Masse des Silber(I)sulfids,
m(Ag2S) = 2,34 g.
Dies gibt man unter der Reaktionsgleichung an.
2 Ag + S --> Ag2S
? g 2,34 g
Punkt c.:
Stoffmenge des gesuchten Stoffes: n(S)
Stoffmenge des bekannten Stoffes: n(Ag2S)
Das Verhältnis der Stoffmengen n ist in der Reaktionsgleichung
gegeben (1 mol S für 1 mol Ag2S).
Somit lautet das Verhältnis der Stoffmenge des gesuchten Stoffes
zur Stoffmenge des bekannten Stoffes:
n(S) 1 ------- = -- (1) n(Ag2S) 1
Punkt d.:
Gesuchte Stoffmenge: n(S), denn man will ja berechnen, welche
Menge an Schwefel man braucht.
Durch Multiplizieren von (1) auf beiden Seiten mit n(Ag2S)
und Vereinfachen, erhält man die gewünschte Gleichung:
n(S) 1 ------- = -- | * n(Ag2S) n(Ag2S) 1
Man erhält:
n(S) * n(Ag2S) 1 * n(Ag2S)
----------------- = -------------
n(Ag2S) 1
Durch Vereinfachen erhält man Gleichung (2):
n(S) = n(Ag2S) (2)
Punkt e.:
Man will die Masse an Schwefel berechnen, folglich ersetzt man in
(2) n(S) durch m(S)/M(S).
Da die Masse an Ag2S gegeben ist, ersetzt man in (2)
n(Ag2S) durch m(Ag2S)/M(Ag2S).
Man erhält:
m(S) m(Ag2S) ---- = --------- (3) M(S) M(Ag2S)
Punkt f.:
Die gesuchte Größe ist die Masse des Schwefels, m(S).
Durch Multiplizieren von (3) auf beiden Seiten mit M(S) und
Vereinfachen, erhält man das gewünschte Resultat:
m(S) m(Ag2S) ---- = --------- | * M(S) M(S) M(Ag2S)
Man erhält:
m(S) * M(S) m(Ag2S) * M(S)
------------ = ---------------
M(S) M(Ag2S)
Durch Vereinfachen erhält man Gleichung (4):
m(Ag2S) * M(S)
m(S) = ---------------- (4)
M(Ag2S)
Punkt g.:
m(Ag2S) =2,34 g (in der Angabe)
M(Ag) = 107,868 g/mol, (Periodensystem der
Elemente)
M(S) = 32,066 g/mol, (Periodensystem der
Elemente)
M(Ag2S) = 2 * 107,868 +
32,066 g/mol = 247,802 g/mol
Durch Einsetzen in (4) (Einheiten in Klammern) erhält man:
2,34 (g) * 32,066 (g/mol)
m(S) = ---------------------------
247,802 (g/mol)
Durch Ausrechnen und Vereinfachen erhält man:
m(S) = 0,303 g
Es werden also 0,303 g Schwefel benötigt, um 2,34 g
Silber(I)oxid herzustellen.
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