Chemie Kl.8: Vom Massenverhältnis über das Atomanzahlverhältnis
zur Verhältnisformel Sch
Vom Massenverhältnis über das Atomanzahlverhältnis zur
Verhältnisformel
Mit dem Atommodell von Dalton wird die Bildung einer Verbindung
aus den Elementen (Synthese) als Umgruppierung der Atome erklärt.
Unbekannt ist jedoch, in welchem Anzahlverhältnis die Atome der
verschiedenen Elemente in der Verbindung vertreten sind.
Wenn das Massenverhältnis konstant ist, muss auch das
Anzahlverhältnis der reagierenden Atome der beiden Stoffportionen
konstant sein. Aus dem experimentell ermittelten Massenverhältnis
der jeweiligen Stoffportionen kann man daher das
Atomanzahlverhältnis ableiten. Wie man beim beschriebenen
Experiment zum Atomanzahlverhältnis gelangt, ist in B2
dargestellt.
Allgemein gilt:
𝑵(𝑨)
𝑵(𝑩)=
𝒎(𝑺𝒕𝒐𝒇𝒇 𝑨) ∗ 𝒎𝒕(𝑩)
𝒎(𝑺𝒕𝒐𝒇𝒇 𝑩) ∗ 𝒎𝒕(𝑨)
Das hergestellte Kupfersulfid enthält also zwei Kupfer-Ionen pro
Sulfid-Ion [B2]. Dieses Anzahlverhältnis wird durch die
Verhältnisformel ausgedrückt: Cu2S. Bei einem Salz geben die
Indizes die relativen Anzahlen der Ionen in der Verbindung an. Der
Index 1 wird nicht hinter das entsprechende Elementsymbol
geschrieben; er wird also weggelassen.
Das Anzahlverhältnis, in dem die Atome del Stoffportionen
reagieren, ist konstant.
Die Verhältnisformel eines Salzes gibt das Anzahlverhältnis der
unterschiedlichen Ionen in einer Verbindung an.
Beispiel: Bei der Bildung von Kupfersulfid haben 3,96g Kupfer
mit 1g
Schwefel vollständig miteinander reagiert. Das
Atomanzahlverhältnis im dargestellten Kupfersulfid soll
ermittelt
und daraus die Verhältnisformel aufgestellt werden.
Gegeben: Gesucht:
𝒎(𝑲𝒖𝒑𝒇𝒆𝒓) = 𝟑, 𝟗𝟔𝒈 𝒎(𝑺𝒄𝒉𝒘𝒆𝒇𝒆𝒍) = 𝟏𝒈 𝑵(𝑪𝒖)
𝑵(𝑺)
1. Gleichung aus B1 jeweils nach der gesuchten Größe
auflösen:
𝑵(𝑪𝒖) =𝒎(𝑲𝒖𝒑𝒇𝒆𝒓)
𝒎𝒕(𝑪𝒖) 𝒖𝒏𝒅 𝑵(𝑺) =
𝒎(𝑺𝒄𝒉𝒘𝒆𝒇𝒆𝒍)
𝒎𝒕(𝑺)
2. Beide Atomanzahlen ins Verhältnis setzen:
𝑵(𝑪𝒖)
𝑵(𝑺)=
𝒎(𝑲𝒖𝒑𝒇𝒆𝒓)
𝒎𝒕(𝑪𝒖)∶
𝒎(𝑺𝒄𝒉𝒘𝒆𝒇𝒆𝒍)
𝒎𝒕(𝑺)
= 𝒎(𝑲𝒖𝒑𝒇𝒆𝒓) ∗ 𝒎𝒕(𝑺)
𝒎(𝑺𝒄𝒉𝒘𝒆𝒇𝒆𝒍) ∗ 𝒎𝒕(𝑪𝒖)
3. Im Periodensystem die Atommassen nachschauen,
einsetzen und gegebene Massen der Stoffportionen
einsetzen:
𝑵(𝑪𝒖)
𝑵(𝑺)=
𝟑, 𝟗𝟔𝒈 ∗ 𝟑𝟐, 𝟏𝒖
𝟏𝒈 ∗ 𝟔𝟑, 𝟓𝒖=
𝟐
𝟏 𝒐𝒅𝒆𝒓 𝑵(𝑪𝒖) ∶ 𝑵(𝑺)
= 𝟐: 𝟏
Kupfer- und Schwefel-Atome haben im Atomanzahlverhältnis 2:1
reagiert.
4. Verhältnisformel aufschreiben: Cu2S. Das hergestellte
Kupfersulfid enthält also zwei Kupfer-Ionen pro Sulfid-Ion.
B 2: Ermittlung einer Verhältnisformel
Cu2S Elementsymbol
für Schwefel Elementsymbol
für Kupfer
Der Index 1 zu
Schwefel wird
weggelassen
Index zu Kupfer
B 1: Zusammenhang von Masse und Anzahl der Atome in einer
Stoffportion
