Stöchiometrie: Lösungen

Airbag

a) Wie viel Natriumazid (NaN₃) wird benötigt, um einen Fahrer-Airbag mit 60 Liter Stickstoff zu befüllen?

1. Reaktionsgleichung formulieren: 10 NaN₃ + 2 KNO₃ + 6 SiO₂ 16 N₂ + 5 Na₂SiO₃ + K₂SiO₃
2. Molare Massen berechnen: M(NaN₃) = 65 g/mol; M(N₂) = 28 g/mol
3. Verhältnisgleichung unter Berücksichtigung der stöchiometrischen Faktoren gemäß Reaktionsgleichung aufstellen: m(NaN₃) = 10 · M(NaN₃) · m(N₂) / 16 · M(N₂)
4. Nebenrechnung: m(N₂) aus dem Volumen berechnen: m(N₂) = V(N₂) · M(N₂) / V_m = 60 L · 28 g/mol / 24 L/mol = 70 g
5. Einsetzen: m(NaN₃) = 10 · 65 g/mol · 70 g / 16 · 28 g/mol
6. Ergebnis berechnen: m(NaN₃) = 101,6 g

Roheisenherstellung

a) Wie viel Eisenoxid muss eingesetzt werden, um 10 Tonnen reines Eisen zu gewinnen?

1. Reaktionsgleichung formulieren: 2 Fe₂O₃ + 3 C 4 Fe + 3 CO₂
2. Molare Massen berechnen: M(Fe₂O₃) = 159,697 g/mol; M(Fe) = 55,85 g/mol
3. Verhältnisgleichung unter Berücksichtigung der stöchiometrischen Faktoren gemäß Reaktionsgleichung aufstellen: m(Fe₂O₃) = 2 · M(Fe₂O₃) · m(Fe) / 4 · M(Fe)
4. Einsetzen: m(Fe₂O₃) = 159,697 g/mol · 10 t / 2 · 55,85 g/mol
5. Ergebnis berechnen: m(Fe₂O₃) = 14,3 t bzw. 14.297 kg