Berechne mit Reaktionsgleichung 4 (st-29) Bei einer Reaktion entstehen 54 Gramm Wasser. Welches Volumen nimmt das Wasser … … im flüssigen Zustand ein? … im gasförmigen Zustand bei Normalbedingungen ein? … im gasförmigen Zustand bei einem Druck von 3 bar und 70℃ ein?

Frage: (st-29)    

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Bei einer Reaktion entstehen 54 Gramm Wasser. Welches Volumen nimmt das Wasser …

1. … im flüssigen Zustand ein?
2. … im gasförmigen Zustand bei Normalbedingungen ein?
3. … im gasförmigen Zustand bei einem Druck von 3 bar und 70℃ ein?

Textantwort:

1. a) Annahme: 1 Liter entspricht 1 kg (Dichte = 1.0 g/cm³). Somit 1000 ml 1000 Gramm. Also 54 Milliliter.
2. b) Bei Normalbedingungen (0℃ und Normaldruck) nimmt ein beliebiges Gas (auch Wasser in Form von Wasserdampf) pro Mol 22.4 Liter ein. Mit n = m/M(H₂O=) = 54 / 18 = 3 mol ergibt sich ein Volumen von 3·22.4=67.2 Litern.
3. c) Mit pV=nRT ergibt sich für (n = 1 mol) ein V = nRT/p = (1 mol · 8.314 JmolK · (273+70)K) / (3·101300 N/m²⁾ = 0.00938 m³ resp. 9.38 Liter (pro mol) und somit für 3 mol (siehe Aufgabe b) ein Volumen von 28.2 Liter.

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