Welches Volumen an Sauerstoff entsteht aus 10 ml einer 10% Wasserstoffperoxid-Lösung bei Zugabe von Braunstein?

Um das Volumen an Sauerstoff zu berechnen, das aus 10 ml einer 10%igen Wasserstoffperoxidlösung (H₂O₂) entsteht, müssen wir zunächst die chemische Reaktion betrachten:

Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff kann wie folgt dargestellt werden:

\[ 2 \, \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \]

1. **Berechnung der Menge an Wasserstoffperoxid in der Lösung:**
Eine 10%ige Lösung bedeutet, dass 10 g H₂O₂ in 100 ml Lösung enthalten sind. Daher enthält 10 ml der Lösung:

\[
\text{Masse H}_2\text{O}_2 = \frac{10 \, \text{g}}{100 \, \text{ml}} \times 10 \, \text{ml} = 1 \, \text{g}
\]

2. **Berechnung der Stoffmenge von Wasserstoffperoxid:**
Die molare Masse von H₂O₂ beträgt etwa 34 g/mol. Die Stoffmenge (n) berechnet sich wie folgt:

\[
n = \frac{\text{Masse}}{\text{Molare Masse}} = \frac{1 \, \text{g}}{34 \, \text{g/mol}} \approx 0,0294 \, \text{mol}
\]

3. **Berechnung der erzeugten Menge an Sauerstoff:**
Aus der Reaktionsgleichung geht hervor, dass aus 2 Mol H₂O₂ 1 Mol O₂ entsteht. Daher ergibt sich für die Stoffmenge an O₂:

\[
n(\text{O}_2) = \frac{1}{2} \times n(\text{H}_2\text{O}_2) = \frac{1}{2} \times 0,0294 \, \text{mol} \approx 0,0147 \, \text{mol}
\]

4. **Berechnung des Volumens an Sauerstoff:**
Bei Standardbedingungen (0 °C und 1 atm) hat 1 Mol eines Gases ein Volumen von etwa 22,4 Litern. Daher ist das Volumen an O₂:

\[
V = n \times 22,4 \, \text{l/mol} = 0,0147 \, \text{mol} \times 22,4 \, \text{l/mol} \approx 0,329 \, \text{l} = 329 \, \text{ml}
\]

Das Volumen an Sauerstoff, das aus 10 ml einer 10%igen Wasserstoffperoxidlösung entsteht, beträgt also etwa 329 ml.