Chemie, Metallerkennung und Reaktionsgleichung

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo, ich habe für die Uni noch was zu erledigen aber komme einfach nicht weiter. Es ist für Chemie. Eigentlich handelt es sich um Grundwissen aber da es mit meinem Abi ne weile her ist blicke ich nicht durch. Nun zur Frage.

Wieviel g des Metalls sind in 100g der aufgeführten verbindungen enthalten? Welche Verbindung enthält kein Metall?
Natriumiodid Nal
Kaliumbromid KBr
Calciumoxid CaO
Bleidioxid PbO2
Ammoniumsulfat (NH4)SO4
Soda Na2CO3
Eisen(III)Chlorid FeCl3
Magnesiumhydrogencarbonat Mg(HCO3)2
Silbernitrat AgNO3
Aluminiumoxid Al2O3
Natriumchromat Na2CrO4
Kaliumpermanganat KMnO4

Es muss doch schon im vorfeld eine möglichkeit geben zu sagen welche verbindung metall enhält. Und wenn ja kann ich es ja ausrechen.

nun noch zur Reaktionsgleichung. Ich habe da 8 Gleichungen bekommen. Die ersten 6 konnte ich auflösen nur bei den letzten 2 fehlt ein ganzer Baustein und ich weiss nicht wie ich darauf komme.

CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + ???

(NH4)2SO4 + KOH = K2SO4 + ??? + ???

Wäre super wenn mir das mal jemand erklären könnte. Danke schonmal & habt alle nen schönen Tag…

#2

Hallo BeeDee303,

ich freue mich, Dir helfen zu können.

  1. Natrium, Kalium, Calcium, Blei, Eisen, Magnesium, Silber und Aluminium sind Metalle. Sie stehen im Periodensystem der Elemente (PSE) links. Ammoniumsulfat setzt sich zusammen aus Stickstoff, Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff. Obwohl Wasserstoff im PSE links steht ist Wasserstoff kein Metall. Ammoniumsulfat enthält also keine Metallteilchen.

  2. Für die Berechnung brauchst Du das PSE. Zu den Stoffen findest Du die Massezahl, die angibt, wie schwer 1 Mol des Elementes ist. (1 Mol = 10^23 Teilchen)

  3. Beispiel:
    Ein Mol der Verbindung Natriumiodid setzt sich zusammen aus 23g Natrium und 127g Iod und wiegt 150g. In 100g der Verbindung ist der Anteil des Natrium also 23g. Der Anteil des Natrium in 100g ist entsprechend 23/150*100 g.

  4. Beispiel:
    1 Mol Natriumhydrogencarbonat wiegt 24 + 2*(1+12+3*16) = 146g. Der Metallanteil an den 146g ist 24g.

  5. CaCO3 + 2 HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O

Es entstehen Wasser und Ammoniak:
(NH4)2SO4 + 2 KOH --> K2SO4 + 2 H2O + 2NH3

Leider weiß ich nicht, wie man die kleinen Zahlen nach unten setzt.

Ich wünsche Dir gutes Gelingen für Dein Studium und helfe gerne wieder.

Einen schönen Tag wünscht

Stumpelrieltzchen

#3

Atommassen sind im Periodensystem nachzulesen.

Der Metallanteil errechnet sich folgendermaßen:

MA= Masse des Salzes*Atommasse der Metalle/(Atommassen der Metalle+Atommassen der Nichtmetalle)

Um zu wissen, was ein Metall und was ein Nichtmetall ist, reicht es aus, die Nichtmetalle zu kennen.
H,B,C,N,O,F, Si,P,S,Cl, As, Se,Br, Te,I,At. (Edelgase sind da nicht dabei, braucht man sich aber bei so einer Aufgabe nicht merken, weil es ohne chemische Gewalt keine Verbindungen mit Edelgasen gibt)

Merksatz: Habeknof, siepisstclo, asselbrei, tee im atem
Es ist aber trotzdem besser, man verwendet gleich das Periodensystem, da es ungleich schwerer ist, die Atommassen sich dazu zu merken:
Atommassen unserer Beispiele:

H: 1,0079
C: 12,011
N: 14,007
NH4: 18,0386= 14,007+4*1,0079
O: 15,999
Na: 22,99
Mg: 24,305
Al: 26,982
K: 39,098
Ca: 40,087
Cr: 51,996
Mn: 54,398
Fe: 55,845
Ag: 107,87
I: 126,9
Pb: 207,2

Beispiel 1:

Metallanteil= 100g*Metallmasse/(Metallmasse+Nichtmetallmasse)

NaI besteht aus 1 Atom mit 22,99 g/mol und 1 Atom 126,9 g/mol
1 mol NaI besteht aus 22,99+126,9 g= 149,89 g.
In dessen Folge sind 22,99 g Metall in in 149,89 g Salz

NaI: 22,99:frowning:126,9+22,99) Lösung: 100g*22,99/(126,9+22,9)=15,34 g

PbO2: 1Pb und 2 O2: 207,2:frowning:2*15,999+207,2) = 100*207,2/(239,198)= 86,62 g

Magnesiumhydrogencarbonat:

Mg: Metall (HCO3)2: Nichtmetall

Masse von (HCO3)2= (1,0079+12,011+3*15,999)*2=122,0318
Mg: 24,305

Lösung: 100g*24,305/(24,305/122,0318)

Natriumdichromat: Doppelmetall Na und Cr.
Na2 Cr: (2*22,99+51,996)=97,976
Metallanteil:97,976*100/(97,976+15,999*4)

Nun, warum du die letzten beiden Rekationsgleichungen nicht nicht Lösen kannst liegt einfach daran, dass die dir eine kleine Falle gestellt haben.
Normalerweise brauchst du 2 Mol Salzsäure für ein Mol Kalk, die haben dir aber nur ein Mol gegeben.
In dem Fall könnte eine Reaktion auch unvollständig ablaufen nur, im praktischen Leben wird das so nicht sein.

CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + ???

Klassiker: Kalk und Salsäure-> Kalziumchlorid, Co2 und Wasser.
Zum Entkalken eignet sich auch Zitronensäure sehr gut, nur als Tipp nebenbei.
Nur ist ein Fehler enthalten, es muss sein: CaCO3+2HCl

CaCO3+ 2 HCl -> CaCl2 + CO2+ H2O

(NH4)2SO4 + KOH = K2SO4 + ??? + ??? …

Hier haben die dir schon wieder eine Falle gestellt.
Es muss heißen:
(NH4)2 SO4 + 2KOH = K2SO4+ 2 NH3 +2 H2O

#4

Hallo,
also Metalle sind alle Elemente der 1., 2., und 3. Hauptgruppe und einige der Nebengruppen (z.B. Eisen, Silber, …)

Massenberechnung:
m = 100g Verbindung, M (molare Masse) berechnen
n(mol)= m/M
m(Metall)= n(Verbindung) x M(Metall)

z.B. NaI
M(Na)) = 23g/mol + 127g/mol = 150g/mol
m(NaI) = 100g
n(NaI) = 100g/150g/mol = 0,66667 mol
m(Na) = 0,66667mol x 23g/mol = 15,33g
Voilà! Und das jetzt für alle anderen.

Und zu den Reaktionsgleichungen: auf beiden Seiten muß die gleiche Anzahl von Atomen stehen, wenn du also rechts 2xCl stehen hast musst du das links auch ausgleichen. Dann bleiben dir 2 H und 1 O, …
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
bei der 2. Reaktionsgleichung gehts auch nach dem Schema.

Liebe Grüße

#5

Hallo. Ich bin mir nicht ganz sicher ob ich die Aufgabenstellung richtig verstehe, aber ich versuchs einfach mal:
Im ersten Teil geht es ja zuerst mal darum, zu identifizieren, welche Elemente Metalle sind. Grundsätzlich findest du die Metalle links unten im Periodensystem und in den Nebengruppen (es gibt allerdings ein paar Grenzfälle auf der Diagonalen).
Also als Faustregel: Alle Nebengruppenelemente und alle Elemente der ersten beiden Hauptgruppen sind Metalle. Hinzu kommen eigentlich nur noch Aluminium und Blei.

Hier also die Antworten:
Nal Natrium ist ein Metall
Kaliumbromid Kalium ist ein Metall
Calciumoxid Calcium ist ein Metall
Bleidioxid Blei ist ein Metall
Ammoniumsulfat hier gibt es kein Metall
Soda wieder Natrium
Eisen(III)Chlorid Eisen ist ein Metall
Magnesiumhydrogencarbonat Magnesium ist ein Metall
Silbernitrat Silber ist ein Metall
Aluminiumoxid Aluminium ist ein Metall
Natriumchromat wieder Natrium und zusätzlich Chrom
Kaliumpermanganat sowohl Kalium als auch Mangan

Wie du jetzt die Grammzahl ausrechnest weist du wahrscheinlich. Also nur das erste Beispiel:
Iod hat die molare Masse 127g/mol und Natrium 23 g/mol. zusammen also 150 g/mol.
Das Metall Natrium macht davon 23/127 = 0,181 = 18,1% aus, also sind 18,1g von 100g Metall.

Jetzt zu den Gleichungen:
Wie du wahrscheinlich weißt ist es letztendlich das Ziel, dass auf beiden Seiten jedes Element gleich oft vorkommt. Dazu musst du eben die Anzahlen jedes Moleküls so lanhge anpassen, bis die Zahlen passen. Hier hast du jetzt die zusätzliche Schwierigkeit, dass noch zusätzliche Moleküle eingefügt werden müssen. Dazu musst du ein bisschen was über die ablaufenden Reaktionen wissen. Die erste Reaktion ist die von Kalk mit Salzsäure wobei eben CaCl2, CO2 und H2O rauskommen. Wenn du das nicht weißt wäre eine alternative Methode auch zu schauen was rechts fehlt und links vorkommt und ein einfaches Molekül einzufügen, dass dieses Element enthält. Anschließend nur noch ausgleichen:

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

so passt’s

analog kann man die andere Gleichung ausgleichen

(NH4)2SO4 + KOH = K2SO4 + ??? + ???

Ammoniumsulfat reagiert mit Kalilauge zu Kaliumsulfat, Wasser und Ammoniak (NH3)

(NH4)2SO4 + KOH = K2SO4 + H2O + NH3

dann noch ausgleichen

(NH4)2SO4 + 2 KOH = K2SO4 + 2 H2O + 2 NH3

Beide Reaktionen sind einfache Säure-Base-Reaktionen. Vielleicht habt ihr das ja behandelt…

Ich hoffe das hilft

#6

Hallo,
also, bezüglich der Metalle solltest du mal nachschlagen welche Elemente Metalle sind (z.B. Wikipedia „http://de.wikipedia.org/wiki/Metalle“ Tabelle Einteilung der Metalle).
(NH4)SO4 ist von deinen Beispielen die einzige Verbindung die kein Metall enthält. Die Metallgehalte kannst für die anderen Verbindungen ausrechnen.

Zu den Gleichungen:
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
(NH4)2SO4 + 2 KOH = K2SO4 + 2 NH3 + 2 H2O

#7

Zur 1. Frage:

  1. Beispiel: 1Molekül NaI (M=149,89 g/mol) enthält 22,99 g/mol Na und 126,90 g/mol Iod(Summe also 149,89 g/mol). Daraus folgt die Rechnung:

149,89 g/mol : 100 g = 22,99 g/mol : x

x = 15,34 g

  1. Beispiel: 1Molekül Al2O3 (M=101,96 g/mol) enthält 2*26,981 g/mol Al und 3*15,999 g/mol Sauerstoff (Summe also 2*26,982 g/mol + 3*15,999 g/mol = 101,96 g/mol). Daraus folgt die Rechnung:

101,96 g/mol : 100 g = (2*26,982 g/mol) : x

x = 52,93 g

Zur 2. Frage:
Ammoniumsulfat (NH4)2SO4, da alle enthaltene Elemente Nichtmetalle sind und das NH4-Ion hier nur durch seine positive Ladung eine Sondestellung einnimmt und dadurch ähnlich(!) einem Metallion reagiert.
Zur 3. Frage:

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

(die entstehende H2CO3 zerfällt in kurzer Zeit in CO2 und H2O)

(NH4)2SO4 + 2 KOH = K2SO4 + 2 NH3 + 2 H2O

(das eigentlich 2-fach entstehende NH4OH zerfällt in kurzer Zeit in NH3 und H2O)

Ich denke, dass Du damit etwas anfangen kannst.
Viel Spaß dabei!

#8

Um die Menge des Metalls in der Verbindung zu berechnen dividierst du einfach die Molare Masse des Metalles durch die Molare Masse der Verbindung und multiplizierst das Ergebnis mit 100. Damit hast du die Massenprozent von Natrium in Natriumiodid ermittelt.

Weiterhin enthält jede der aufgeführten Verbindungen (bis auf Ammoniumsulfat) ein Metall. Ein blick in ein Periodensystem in welchem die Stoffeigenschaften aufgeführt sind (gas, fest, flüssig, metall, halbmetall …) hilft da weiter.

CaCO3 + HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

(NH4)2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2NH3 + 2H2O

#9

A)
Natriumiodid Nal 15,3g
Kaliumbromid KBr 32,8g
Calciumoxid CaO 71,4g
Bleidioxid PbO2 86,6g
Ammoniumsulfat (NH4)SO4 keine Metalle
Soda Na2CO3 55,4g
Eisen(III)Chlorid FeCl3 34,4g
Magnesiumhydrogencarbonat Mg(HCO3)2 16,6g
Silbernitrat AgNO3 63,5g
Aluminiumoxid Al2O3 72,0g
Natriumchromat Na2CrO4 89,1g
Kaliumpermanganat KMnO4 91,3g
______________
Berechnungsformel= 100g x Summe der Atommassen der Metalle : Summe der Atommassen aller Elemente.

B) CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
(NH4)2SO4 + 2(KOH) = K2SO4 + 2(NH3) + 2(H2O)

C) kurze Erklärung ist nicht möglich, wenn die Grundlagen aus 7.Klasse fehlen.
Damit kommst du nur an privaten Elitär -Unis durch.
Wenn du Berliner bist, dann melde dich, ich nehme mir die Zeit, um alle direkt zu erklären.

MfG.

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#10

Die jeweiligen Metalle sind:

Natriumiodid Na
Kaliumbromid K
Calciumoxid Ca
Bleidioxid Pb
Ammoniumsulfat -
Soda Na2
Eisen(III)Chlorid Fe
Magnesiumhydrogencarbonat Mg
Silbernitrat Ag
Aluminiumoxid Al2
Natriumchromat Na2
Kaliumpermanganat K und Mn

Metalle sind im PSE ausgewiesen!

Formel für den Massenanteil w:

w = M(Metall)/M(Verbindung) * 100

CaCO3 + ???2 HCl = CaCl2 + CO2 + ???H2O

(NH4)2SO4 + ???2 KOH = K2SO4 + ???2 NH3 + ???2 H2O