Reaktionsgleichung für den Vorgang der Spannungsmessung eines Verbrauchers in der Chemie, Klasse 8?

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Reaktionsgleichung für den Vorgang der Spannungsmessung eines Verbrauchers in der Chemie, Klasse 8?

Antwort

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

Wie berechnet man stöchiometrische Koeffizienten?

Accepted Answer

In der 8. Klasse wird oft die Spannungsmessung in einfachen elektrochemischen Zellen behandelt. Ein klassisches Beispiel ist die Daniell-Zelle, die aus einer Zink- und einer Kupferelektrode besteht, die in Lösungen ihrer jeweiligen Sulfate getaucht sind. Die Reaktionsgleichung für die Daniell-Zelle lautet: \[ \text{Zn (s)} + \text{Cu}^{2+} (\text{aq}) \rightarrow \text{Zn}^{2+} (\text{aq}) + \text{Cu (s)} \] Hierbei gibt Zink (Zn) Elektronen ab (Oxidation) und wird zu Zink-Ionen (Zn²⁺), während Kupfer-Ionen (Cu²⁺) Elektronen aufnehmen (Reduktion) und zu elementarem Kupfer (Cu) werden.

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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]

Accepted Answer

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).