1 L Luft reagiert mit wie viel Phosphor?

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo,

ich soll in einer Aufgabe sagen, wie viel Phosphor ich brauche, um vollständig mit 1 L Luft zu reagieren.

Also ich weiß, dass Phosphor mit dem Sauerstoff in der Luft reagiert und das wir ganz groß 20% O in der Luft haben. (so steht es zu mindest in meinem Heft)

Muss ich jetzt mit mol rechnen oder wie geht es weiter?

Hatte den Gedanken jetzt zu berechnen wie viel mol in 200 ml Sauerstoff ist (wegen den 20% in 1 L Luft)
Und dann vielleicht berechnen, wie viel Phosphor ich brauche um damit auf die gleiche Menge mol zu kommen?

Bin echt am verzweifeln gerade und wär für jeden Tip und Hilfe dankbar!

Liebe grüße

Danie

#2

Moin!

Dein Ansatz ist schonmal sehr gut.
Um weiterzurechnen, musst du wissen, wie viel L Gas, in diesem Fall Sauerstoff, 1 Mol sind. Das sind nach dem idealen Gasgesetz 22,414L (siehe Wikipedia „Ideales Gas“).

22414ml entsprechen 1mol
200 ml entsprechen xmol
x kannst du nun nach diesem 3-Satz ausrechnen und hast nun die mol Sauerstoff raus, die in 1L Luft enthalten sind.

Dann brauchst du noch die Reaktionsgleichung der Verbrennung von Phosphor:
4P + 5O2 --> P4O10 (Phosphor(V)-oxid)
D.h. 4 mol Phosphor reagieren mit 5mol Sauerstoff.

Die Molmasse von Phosphor beträgt im übrigen 30,97g/mol.

Den Rest solltest du jetzt ausrechnen können, wenn du noch Probleme haben solltest, schreib mir einfach noch mal.

Viel Erfolg!

#3

Hey,

erst mal danke für die tolle Antwort!
Nehmen das nicht ganz so genau mit dem Anteil an Sauerstoff in der Luft etc.
Habe also mit groben Zahlen gerechnet.
Und zwar:
in 22400 mL sind 1 mol also
in 200 mL 0,0089 mol
Demnach sind in 1 L Luft 8,9 mmol Sauerstoff.
Stimmt das schonmal sowet?

Jetzt kann ich aber nicht einfach rechnen 8,9 mmol Sauerstoff * 10 und 31 mol Phosphor * 4 oder?
Dann hätte ich ja 124 mol Phosphor die mit nur 89 mol Sauerstoff reagieren und das geht ja nicht, da ichmehr Sauerstoff als Phosphor brauch.
Seh ich das so richtig?
Aber mir möchte es gerade nicht richtg einfallen wie es zu rechnen ist.
Bestimmt ganz einfaches Mathe oder so…

Könntest du mir da vielleicht noch mal helfen?
Und sonst sind die Schritte soweit richtig?

Vielen dank noch mals!

Liebe Grüße
Danie

#4

Hey,

erst mal danke für die tolle Antwort!
Nehmen das nicht ganz so genau mit dem Anteil an Sauerstoff in
der Luft etc.
Habe also mit groben Zahlen gerechnet.
Und zwar:
in 22400 mL sind 1 mol also
in 200 mL 0,0089 mol
Demnach sind in 1 L Luft 8,9 mmol Sauerstoff.
Stimmt das schonmal sowet?

Jep, das stimmt!

Jetzt kann ich aber nicht einfach rechnen 8,9 mmol Sauerstoff
* 10 und 31 mol Phosphor * 4 oder?
Dann hätte ich ja 124 mol Phosphor die mit nur 89 mol
Sauerstoff reagieren und das geht ja nicht, da ichmehr
Sauerstoff als Phosphor brauch.
Seh ich das so richtig?
Aber mir möchte es gerade nicht richtg einfallen wie es zu
rechnen ist.
Bestimmt ganz einfaches Mathe oder so…

Könntest du mir da vielleicht noch mal helfen?
Und sonst sind die Schritte soweit richtig?

Vielen dank noch mals!

Liebe Grüße
Danie

Also - 8,9mmol O2 sind das, was in 1L Luft drin sind.
4mol P entsprechen 5mol O2 (Reaktionsgleichung):
4mol P entsprechen 5000mmol O2
xmol P entsprechen 8,9 mmol O2
x = 0,00712mol = 7,12mmol P
D.h. es verbrennen 7,12mmol P mit 8,9mmol O2.

30,97g P entspricht 1mol (Molmasse des Phosphors)
x g P entspricht 0,00712mol
x = 0,2205g P = 220,5mg P

Also vermag 1L Luft mit 20% Sauerstoffgehalt 220,5mg Phosphor zu verbrennen.

Alles 3-Satz-Rechnung … aber man braucht etwas Übung, um die ganzen Schritte so nacheinander aufstellen zu können, da man, wie du siehst, eine ganze Menge Zwischenschritte hat. Es ist im Grunde alles eine Frage der Übung. Das Problem bei solchen Aufgaben ist halt weniger die Schwierigkeit der Berechnung, als mehr das zusammenstellen und auffinden der richtigen Schritte, damit man das beherscht, braucht man Übung.

Viel Erfolg!