Wasser und Kohlendioxid sind zwei der häufigsten und wichtigsten Substanzen in der Natur. Beide bestehen aus Molekülen, die durch Größe und Menge gemessen werden können. Wenn Sie 22 Gramm Kohlendioxid haben und eine Portion Wasser mit der gleichen Anzahl von Molekülen finden möchten, benötigen Sie Kenntnisse über chemische Formeln und einfache mathematische Berechnungen.
Um die Masse eines Wasserports zu berechnen, müssen Sie nur die Molmasse von Kohlendioxid (44 g / mol) und die Molmasse von Wasser (18 g / mol) kennen. Mit diesen Werten können wir die Anzahl der Molen von Kohlendioxid berechnen, sie dann in die Anzahl der Molen von Wasser umwandeln und schließlich die Masse dieses Teils von Wasser berechnen.
Dieser Prozess kann für manche Menschen schwierig sein, aber mit wenig Wissen über Chemie und ein wenig Übung können Sie leicht die Masse einer Portion Wasser mit der gleichen Menge an Molekülen berechnen wie 22 g Kohlendioxid. Also lass uns anfangen!
Wie berechnet man die Masse einer Portion Wasser mit so vielen Molekülen wie 22 g Kohlendioxid?
Die Molmasse von Kohlendioxid (CO2) entspricht 44 g / mol. Um die Anzahl der Moleküle zu berechnen, muss die Masse dieser Substanz durch Molmasse geteilt und mit der konstanten Avogadro multipliziert werden (6,022 × 10 23 Moleküle / Mol).
Somit ist die Menge an Kohlendioxidmolekülen in 22 g (das Gewicht einer gegebenen Portion) gleich:
22 g / 44 g/mol × 6,022 × 10 23 Moleküle/mol = 3,011 × 10 23 Moleküle
Um nun die Masse eines Wasserteils mit der gleichen Anzahl von Molekülen zu berechnen, ist es notwendig, das Verhältnis zwischen der Masse und der Anzahl der Wassermoleküle zu kennen.
Die Molmasse von Wasser (H2O) entspricht 18 g/mol. Somit enthält ein Mol Wasser 18 g und 6,022 × 10 23 Moleküle.
Mit dem Verhältnis: Wassermasse / Anzahl der Wassermoleküle = 1 Mol Wasser / 6,022 × 10 23 Moleküle können Sie die Masse eines Wasserports mit der gleichen Menge an Molekülen wie 22 g Kohlendioxid berechnen:
Wassermasse = Anzahl der Wassermoleküle × (Wassermasse / Anzahl der Wassermoleküle) = 3,011 × 10 23 Moleküle × (18 g/Mol / 6,022 × 10 23 Moleküle/Mol) = 9,036 g
Somit beträgt die Masse einer Portion Wasser mit so vielen Molekülen wie 22 g Kohlendioxid ungefähr 9,036 g.
Bestimmung der Menge an Kohlendioxidmolekülen in 22 g
Die Bestimmung der Menge an Kohlendioxidmolekülen in 22 g kann mit standardchemischen Berechnungen und Formeln durchgeführt werden.
Zuerst müssen Sie die Molmasse von Kohlendioxid (CO) installieren2). Die atomare Masse von Kohlenstoff (C) beträgt etwa 12 g/mol und die atomare Masse von Sauerstoff (O) beträgt etwa 16 g/mol.
Daher ist die Molmasse CO2 ist gleich (12 g/mol + 16 g/mol + 16 g/mol) = 44 g/mol.
Sie können jetzt einen Anteil verwenden, um die Anzahl der Moleküle zu bestimmen:
CO-Moleküle2 = (masse CO2 / molmasse CO2) * anzahl der Avogadro
Wobei die Avogadro-Zahl ungefähr 6.022 × 10 23 Moleküle / Mol beträgt.
Wenn wir die Daten ersetzen, erhalten wir:
CO-Moleküle2 = (22 g / 44 g/mol) * (6.022 × 10 23 Moleküle/Mol)
Das Ergebnis ist die Menge an Kohlendioxidmolekülen in der gewählten Masse (22 g).
Berechnung der Masse einer Wasserportion mit der gleichen Anzahl von Molekülen
Sie können die Masse eines Wasserteils mit der gleichen Anzahl von Molekülen wie 22 g Kohlendioxid mithilfe von stöchiometrischen Berechnungen und der bekannten chemischen Formel für Wasser (H) bestimmen2O).
Kohlendioxid (CO2) besteht aus einem Kohlenstoffmolekül (C) und zwei Sauerstoffmolekülen (O). Die Molmasse von Kohlendioxid beträgt 44 g / mol. Somit enthält 22 g Kohlendioxid 0,5 Mol.
Die Molmasse von Wasser (H2O) ist gleich 18 g/mol, da ein Wassermolekül aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O) besteht.
Um die Masse eines Teils von Wasser mit der gleichen Anzahl von Molekülen wie 22 g Kohlendioxid zu bestimmen, müssen Sie die Anzahl der Wassermole finden, die gleich 0,5 ist. Dies kann erreicht werden, indem die Masse von Kohlendioxid durch ihre Molmasse geteilt wird: 0.5 mol = 22 g / 44 g / mol.
Wenn Sie die Anzahl der Mol des Wassers kennen, können Sie seine Masse berechnen, indem Sie die Anzahl der Mol mit der Molmasse des Wassers multiplizieren: Wassermasse = 0.5 mol * 18 g / mol = 9 g.
Daher benötigen Sie 9 g Wasser, um eine Portion Wasser mit der gleichen Menge an Molekülen wie 22 g Kohlendioxid zu erhalten.
