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Gesetz von den konstanten Proportionen

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sofatutor Team
Gesetz von den konstanten Proportionen
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse - Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Gesetz von den konstanten Proportionen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Lerntext Gesetz von den konstanten Proportionen kannst du es wiederholen und üben.
  • Formuliere das Gesetz von den konstanten Proportionen.

    Tipps

    Proust fand bei der Untersuchung eines Stoffes immer wieder dieselbe prozentuale Zusammensetzung.

    Lösung

    Dieses Gesetz formulierte Joseph Luis Proust im Jahr 1797. Es ist eines der grundlegenden Gesetze der Chemie, wie der Massenerhaltungs- und der Ladungserhaltungssatz. Nach diesem Gesetz ist ein Stoff immer aus Elementen aufgebaut, die in festen Zahlenverhältnissen zueinander stehen, wie zum Beispiel $CO_2$.

  • Ermittle die Formel des Schwefeloxids.

    Tipps

    Wie viele Atome der Elemente werden benötigt, damit jedes 50% der Masse der Verbindung ausmacht?

    Da die Atommasse der Elemente nicht gleich ist, kann das Verhältnis nicht 1 zu 1 sein.

    Lösung

    Ein Atom Schwefel hat die doppelte Masse eines Sauerstoffatoms. Das heißt, ein Atom Sauerstoff wiegt nur halb so viel wie ein Atom Schwefel. Damit nun jedes Element die Hälfte des Gewichts der Verbindung ausmacht, müssen folglich doppelt so viele Sauerstoffatome wie Schwefelatome vorliegen. Das Verhältnis von Schwefel zu Sauerstoff ist damit 1 zu 2.

  • Benenne die gegebenen chemischen Verbindungen.

    Tipps

    Vorsilben im Namen geben die Anzahl der Atome des Elements in der Verbindung an.

    Mono- steht für 1 und di- für 2.

    Lösung

    Kupfercarbonat $CuCO_3$ ist ein Salz der Kohlensäure. Es ist ein blaugrünes Salz. Zinnmonoxid $SnO$ ist ein grau-brauner Feststoff, während das Zinndioxid $SnO_2$ ein weißer Feststoff ist. Zinksulfid $ZnS$ wird unter anderem in der Lackindustrie als Weißpigment benutzt.

  • Erkläre, wie aus der Zusammensetzung eines Stoffes seine Formel gebildet wird.

    Tipps

    Welches Ziel verfolgt Ben mit der Untersuchung?

    Das Elementsymbol für Stickstoff wird von seinem lateinischen Namen Nitrogenium abgeleitet. Sauerstoff heißt im lateinischen Oxigenium.

    Lösung

    Wenn man die prozentuale Massenverteilung eines Stoffes kennt, kann man daraus immer schließen, wie seine Formel aussieht. Dafür muss man auf das Periodensystem schauen und die Atomgewichte der Elemente, die in diesem Stoff enthalten sind, ins Verhältnis zueinander setzen. In diesem Fall hatten die Elemente annähernd das gleiche Atomgewicht. Aus dem Verhältnis 30% zu 70% kann man also schlussfolgern, dass die Verteilung 1 zu 2 ist, da $30\cdot 2=60$. Das Doppelte von 30 ist also nah an 70. Die erhaltene Formel ist damit $NO_2$.

  • Benenne die Entdeckungen der Alchemisten.

    Tipps

    Durch Versuche mit verschiedenen Substanzen entdeckten die Alchemisten unter anderem neue Elemente.

    Lösung

    Ein großes Ziel der Alchemie war die Herstellung von Gold aus anderen Metallen. Als Nebenprodukt dieser Suche wurde das Porzellan gefunden. Außerdem gehen auch die Entdeckungen des Phosphors und des Schwarzpulvers auf die Alchemisten zurück.

  • Ermittle die Formel des Kupferoxids.

    Tipps

    Die Prozentzahlen geben den Anteil des einzelnen Elements in der Verbindung an.

    Die Elemente sind aber nicht alle gleich schwer. Deswegen musst du ihr Atomgewicht berücksichtigen.

    Lösung

    Durch die Prozentzahlen weißt du, dass fast 9 Teile der gesamten Masse aus Kupfer bestehen. Nur ein Teil der Masse ist Sauerstoff.

    Ein Atom Kupfer ist 4 mal so schwer wie ein Atom Sauerstoff.

    Du kannst nun überlegen, wenn die Verbindung zu 11% aus Sauerstoff besteht und Kupfer 4 mal so schwer wie Sauerstoff ist, müsste bei einem Verhältnis von 1 zu 1 (also $CuO$) Kupfer 44% der Masse ausmachen.

    Dies ist aber nicht der Fall. Der prozentuale Anteil an Kupfer ist mit 89% mehr als doppelt so hoch ($44\cdot 2=88%$).

    Das Verhältnis der beiden Elemente in der Verbindung ist also 2 zu 1 ($Cu$ zu $O$). Somit lautet die Formel $Cu_2O$.