Herstellung von Wasserstoff – Berechnung (Übungsvideo 2)

Hallo liebe Chemiefreundinnen und Chemiefreunde, herzlich willkommen zum Video "Chemisches Rechnen", Teil 16. Heute werden wir wieder an einer gut bekannten Reaktion üben. Calcium reagiert mit Wasser. Ich habe ein Glas, in dem sich etwas Wasser befindet, und werde nun einige kleine Stückchen Calcium dort hineinschütten. Während die Reaktion abläuft, während es sprudelt, werde ich die Aufgabenstellung formulieren. Wie viel Liter Wasserstoff entstehen aus 4 Gramm Calcium? Zunächst formulieren wir die Wortgleichung: Calcium plus Wasser reagieren zu Calciumhydroxid plus Wasserstoff. Darunter schreiben wir mit einer Zeile Abstand die Formelgleichung: Es reagiert 1 Atom Calcium mit 2 Molekülen Wasser zu einem Molekül Calciumhydroxid und einem Molekül Wasserstoff. In der Formelsprache der Chemie: Ca+2H2O->Ca(OH)2+H2 Über die entsprechenden Formeln schreiben wir nun die wichtigen Massen beziehungsweise Volumina aus der Aufgabenstellung. Es wird in der Aufgabe nach dem Volumen von Wasserstoff gefragt. Daher schreiben wir über H2 "x". Gegeben ist, dass 4g Calcium reagieren. Wir schreiben also über Ca "4g". Unterhalb der Symbolformeln werden nun die entsprechenden Vergleichsmassen beziehungsweise Volumina aufgeschrieben. Zur näheren Erläuterung: Die Vergleichsmassen beziehungsweise Volumina beziehen sich auf die Stoffmengen, die miteinander reagieren. Wir wählen die einfachste Variante und schreiben in die nächste Zeile "Stoffmengen" und notieren unterhalb der entsprechenden Symbolformeln, welche Stoffmengen miteinander reagieren sollen. Unter Ca, dem Symbol für Calcium, notieren wir 1mol. Wenn 1mol umgesetzt wird, ergibt sich daraus für Wasserstoff ebenfalls 1mol. Das erhält man aus den Koeffizienten, die vor den einzelnen Symbolen stehen. Aus diesem Grund steht unter Ca 40g, denn 1mol Calcium sind ja gerade 40g. Und genau aus diesem Grunde steht unter H2 22,4l. Denn 22,4l Wasserstoff sind genau 1mol. Noch eine Bemerkung: Das Volumen des Wasserstoffs, die 22,4l für 1mol, beziehen sich immer auf die sogenannten Normbedingungen, das heißt etwa 1bar und 0 Grad Celsius. Soweit zu den Bedingungen. Wir haben nun eine wunderschöne Proportionalität erhalten. Denn 4g verhalten sich zu 40g wie X zu 22,4l. X ist zu bestimmen, und wir verwenden dafür die günstigste Methode, den Dreisatz. Wie der funktioniert, werden viele schon wissen. Man multipliziert die beiden Werte, die in der Diagonale stehen, die X nicht enthält. Das Ergebnis wird dividiert durch den Wert, der in der Diagonale mit X steht. Wir rechnen: X = 4g × 22,4l / 40g = 2,24l Antwort: 2,24l Wasserstoff entstehen aus 4g Calcium. Habt ihr das chemische Rechnen nun drauf? Es werden noch weitere Aufgaben folgen. Ich wünsche euch alles Gute! Tschüss!