Erstelle eine Reaktionsgleichung von Magnesium und Salpetersäure und erkläre sie.

Question

Erstelle eine Reaktionsgleichung von Magnesium und Salpetersäure und erkläre sie.

Antwort

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Wie lautet der stöchiometrische Koeffizient in der Reaktionsgleichung Wasserstoff + Kohlendioxid zu Methan und Wasser?

Wie berechnet man stöchiometrische Koeffizienten?

Wie viel Gramm 65%ige Salpetersäure benötigt man für 500 mL 10%ige Salpetersäure?

Wie viel 65%ige Salpetersäure benötigt man zur Herstellung von 500 ml 10%iger Salpetersäure?

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Die Reaktionsgleichung von Magnesium (Mg) mit Salpetersäure (HNO₃) lautet: \[ \text{Mg} + 2\textHNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2 \] Erklärung: 1. **Reaktanten**: Magnesium (Mg) ist ein Metall, und Salpetersäure (HNO₃) ist eine starke Säure. 2. **Reaktion**: Wenn Magnesium mit Salpetersäure reagiert, wird das Magnesium oxidiert und die Wasserstoffionen (H⁺) der Salpetersäure werden reduziert. 3. **Produkte**: Das Ergebnis dieser Reaktion ist Magnesiumdinitrat (Mg(NO₃)₂) und Wasserstoffgas (H₂). 4. **Stöchiometrie**: Zwei Moleküle Salpetersäure reagieren mit einem Atom Magnesium, um ein Molekül Magnesiumdinitrat und ein Molekül Wasserstoffgas zu bilden. Diese Reaktion ist ein Beispiel für eine Redoxreaktion, bei der Magnesium als Reduktionsmittel und Salpetersäure als Oxidationsmittel fungiert.

Accepted Answer

Die Reaktionsgleichung lautet: \[ \text{Wasserstoff} + \text{Kohlendioxid} \rightarrow \text{Methangas} + \text{Wasser} \] Die chemischen Formeln sind: - Wasserstoff: \( \mathrm{H_2} \) - Kohlendiox... [mehr]

Accepted Answer

Die Reaktionsgleichung lautet: \[ \text{Wasserstoff} + \text{Kohlendioxid} \rightarrow \text{Methangas} + \text{Wasser} \] Die chemischen Formeln sind: - Wasserstoff: \( \mathrm{H_2} \) - Kohlendioxid: \( \mathrm{CO_2} \) - Methangas (Methan): \( \mathrm{CH_4} \) - Wasser: \( \mathrm{H_2O} \) Die unbalancierte Gleichung: \[ \mathrm{H_2} + \mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{CH_4} + \mathrm{H_2O} \] Nun wird die Gleichung ausgeglichen: **Kohlenstoff:** Links: 1 (\(\mathrm{CO_2}\)), Rechts: 1 (\(\mathrm{CH_4}\)) → passt. **Sauerstoff:** Links: 2 (\(\mathrm{CO_2}\)), Rechts: 1 (\(\mathrm{H_2O}\)) → noch nicht ausgeglichen. **Wasserstoff:** Links: 2 (\(\mathrm{H_2}\)), Rechts: 4 (\(\mathrm{CH_4}\)) + 2 (\(\mathrm{H_2O}\)) = 6 → noch nicht ausgeglichen. Setze einen Koeffizienten vor \(\mathrm{H_2}\): Versuch mit 4 \(\mathrm{H_2}\): \[ 4\,\mathrm{H_2} + \mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{CH_4} + 2\,\mathrm{H_2O} \] **Überprüfung:** - Kohlenstoff: 1 links, 1 rechts - Wasserstoff: 4×2 = 8 links, 4 (Methan) + 2×2 = 8 rechts - Sauerstoff: 2 links, 2 rechts **Fazit:** Die stöchiometrischen Koeffizienten sind: \[ \boxed{4\,\mathrm{H_2} + \mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{CH_4} + 2\,\mathrm{H_2O}} \] Die Koeffizienten lauten also: **4 : 1 : 1 : 2**.

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Stöchiometrische Koeffizienten werden verwendet, um chemische Reaktionsgleichungen auszugleichen. Sie geben an, in welchem Verhältnis die Edukte (Ausgangsstoffe) und Produkte (Endstoffe) mit... [mehr]

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Stöchiometrische Koeffizienten werden verwendet, um chemische Reaktionsgleichungen auszugleichen. Sie geben an, in welchem Verhältnis die Edukte (Ausgangsstoffe) und Produkte (Endstoffe) miteinander reagieren. Das Ziel ist, dass auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung die gleiche Anzahl jedes Elements steht (Gesetz der Massenerhaltung). **Vorgehen zur Berechnung:** 1. **Aufstellen der Reaktionsgleichung:** Schreibe die unbalancierte Gleichung mit den korrekten Formeln der Edukte und Produkte auf. 2. **Zählen der Atome:** Zähle für jedes Element die Anzahl der Atome auf beiden Seiten der Gleichung. 3. **Koeffizienten einsetzen:** Setze vor die Formeln ganze Zahlen (Koeffizienten), um die Anzahl der Atome jedes Elements auf beiden Seiten auszugleichen. 4. **Schrittweise ausgleichen:** Beginne mit dem Element, das am seltensten vorkommt, oder mit dem Element, das nur in einer Verbindung auf jeder Seite vorkommt. Arbeite dich systematisch durch alle Elemente. 5. **Überprüfen:** Kontrolliere, ob alle Elemente auf beiden Seiten gleich oft vorkommen. **Beispiel:** Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser: Unbalanciert: H₂ + O₂ → H₂O 1. Zähle die Atome: - Links: 2 H, 2 O - Rechts: 2 H, 1 O 2. Sauerstoff ausgleichen (da rechts nur 1 O, links aber 2 O): H₂ + O₂ → 2 H₂O 3. Jetzt: - Links: 2 H, 2 O - Rechts: 4 H, 2 O 4. Wasserstoff ausgleichen: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O 5. Kontrolle: - Links: 4 H, 2 O - Rechts: 4 H, 2 O Jetzt ist die Gleichung ausgeglichen. Die stöchiometrischen Koeffizienten sind 2, 1, 2. **Tipp:** Bei komplexeren Gleichungen kann das Aufstellen eines Gleichungssystems helfen, um die Koeffizienten zu berechnen. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Chemie.de](https://www.chemie.de/lexikon/St%C3%B6chiometrie.html).

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Um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure (HNO₃)-Lösung aus einer 65%igen Lösung herzustellen, musst du eine Verdünnungsrechnung durchführen. **Schritt 1: Berechne die benöt... [mehr]

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Um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure (HNO₃)-Lösung aus einer 65%igen Lösung herzustellen, musst du eine Verdünnungsrechnung durchführen. **Schritt 1: Berechne die benötigte Menge reiner Salpetersäure in 500 mL 10%iger Lösung.** - 10% (w/w) bedeutet 10 g HNO₃ in 100 g Lösung. - 500 mL Lösung ≈ 500 g Lösung (angenommen, die Dichte ist etwa 1 g/mL, was für verdünnte Lösungen eine gute Näherung ist). Benötigte Masse reiner HNO₃: \( 500\,g \times 0{,}10 = 50\,g \) reine HNO₃ **Schritt 2: Berechne, wie viel 65%ige Salpetersäure diese Menge enthält.** - 65% (w/w) bedeutet 65 g HNO₃ in 100 g Lösung. Benötigte Masse 65%ige Lösung: \( \frac{50\,g}{0{,}65} \approx 76{,}92\,g \) **Antwort:** Du benötigst **ca. 76,9 g** der 65%igen Salpetersäure, um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure herzustellen.

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Um 500 ml einer 10%igen Salpetersäure-Lösung aus einer 65%igen Stammlösung herzustellen, kannst du die Verdünnungsformel anwenden: **c₁ · V₁ = c₂ · V₂** - c₁ = Konz... [mehr]

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Um 500 ml einer 10%igen Salpetersäure-Lösung aus einer 65%igen Stammlösung herzustellen, kannst du die Verdünnungsformel anwenden: **c₁ · V₁ = c₂ · V₂** - c₁ = Konzentration der Stammlösung = 65% - V₁ = Volumen der Stammlösung (gesucht) - c₂ = gewünschte Konzentration = 10% - V₂ = gewünschtes Endvolumen = 500 ml Einsetzen: 65% · V₁ = 10% · 500 ml V₁ = (10% · 500 ml) / 65% V₁ = (0,10 · 500) / 0,65 V₁ ≈ 76,92 ml **Du benötigst also etwa 76,9 ml der 65%igen Salpetersäure.** Mit Wasser auffüllen auf insgesamt 500 ml. **Achtung:** Salpetersäure ist stark ätzend! Beim Verdünnen immer die Säure ins Wasser geben, nicht umgekehrt. Schutzmaßnahmen beachten!