Gesetz von der Erhaltung der Masse: Aufgabe 3

 

2,79 g Eisenwolle werden vollständig verbrannt. Man erhält 3,86 g Eisenoxid.
Wieviel Liter Sauerstoff wurden bei dieser Reaktion verbraucht? (32 g Sauerstoff nehmen ein Volumen von 24 L ein).
Welches Volumen an Luft ist mindestens nötig, um diese Reaktion zu ermöglichen? (Zusammensetzung der Luft: 21% Sauerstoff und 79 % Stickstoff).

Lösung:

Das Gesetz von der Erhaltung der Masse besagt:

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

In diesem Fall:

Masse(Ausgangsstoffe) = Masse(Eisenwolle) + Masse(Sauerstoffgas)

Für die Masse der Endstoffe findet man:

Masse(Endstoff) = Masse(Eisenoxid)

In (1):

Masse(Eisenwolle) + Masse(Sauerstoffgas) = Masse(Eisenoxid)

Durch Einsetzen der Zahlenwerte erhält man:

2,79 g + Masse(Sauerstoffgas) = 3,86 g

Daraus folgt:

Masse(Sauerstoffgas) = 3,86 g - 2,79 g = 1,07 g

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

32 g Sauerstoffgas nehmen ein Volumen von 24 l ein:  24 l * 1,07
1 g Sauerstoffgas nimmt 32 mal weniger ein:         -------------
1,07 g Sauerstoffgas nehmen 1,07 mal mehr ein:            32

Nach dem Ausrechnen erhält man:
1,07 g Sauerstoffgas nehmen ein Volumen von 0,80 l ein.

Diese 0,80 l Sauerstoff stellen 21% des Luftvolumens dar, der für diese Reaktion benötigt wird.
Das Volumen der benötigten Luftmenge kann man mit einer Dreisatzrechnung lösen:

21 % des Luftvolumens sind gleich 0,80 l:  0,80 l * 100
1 % des Luftvolumens sind 21 mal weniger: --------------
100 % des Luftvolumens sind 100 mal mehr:         21

Nach dem Ausrechnen erhält man:
Um 2,79 g Eisenwolle vollständig zu verbrennen, braucht man 3,81 l Luft.


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