Stöchiometrie und Mengenverhältnisse

Du nutzt Koeffizienten als Stoffmengenverhältnisse.

Von der Gleichung zur Stoffmenge

Die Koeffizienten einer ausgeglichenen Gleichung geben Stoffmengenverhältnisse an. 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O bedeutet: 2 mol H₂ reagieren mit 1 mol O₂ zu 2 mol H₂O. Das ist nicht dasselbe wie ein Massenverhältnis 2 : 1 : 2.

Schrittweise rechnen

Rechne gegebene Massen zuerst in Stoffmengen um. Nutze dann das Stoffmengenverhältnis und rechne bei Bedarf wieder in eine Masse um. Ist ein Edukt knapp, begrenzt es die maximal mögliche Produktmenge.

Zusammenhänge verstehen

Koeffizienten verbinden Stoffmengen, nicht direkt Massen. Rechne vorhandene Massen deshalb zuerst mit n = m / M um. Bei mehreren Edukten wird jedes mögliche Produktangebot verglichen: Der kleinste Wert bestimmt die maximale Ausbeute. Danach kann die Produktstoffmenge wieder in Masse umgerechnet werden.

Ausgearbeitetes Beispiel

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O: 4 mol H₂ treffen auf 1 mol O₂. Was ist möglich?

  1. Lies das Verhältnis 2 : 1 : 2 aus der ausgeglichenen Gleichung.

  2. 1 mol O₂ setzt nur 2 mol H₂ um. Von den 4 mol H₂ bleiben daher 2 mol übrig.

  3. Das Verhältnis O₂ : H₂O beträgt 1 : 2. Es können höchstens 2 mol H₂O entstehen.

Ergebnis: O₂ begrenzt die Reaktion; 2 mol H₂O entstehen und 2 mol H₂ bleiben übrig.

Atomzahlen beim Ausgleichen vergleichen

Verändere nur die Koeffizienten. Die Stoffformeln H₂, O₂ und H₂O bleiben gleich.

1 H₂ + 1 O₂ → 1 H₂O

Links H: 2, O: 2 · Rechts H: 2, O: 1. Die Atomzahlen sind noch verschieden.

Typischen Fehler vermeiden

Ein Verhältnis 2 : 1 in der Gleichung bedeutet nicht automatisch ein Massenverhältnis 2 : 1. Die molaren Massen sind verschieden.

Prüfe dein Verständnis

N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃: Wie viele mol NH₃ entstehen maximal aus 2 mol N₂ bei genügend H₂?

Lösung und Begründung

4 mol

Das Verhältnis N₂ : NH₃ ist 1 : 2. Zwei mol N₂ ergeben vier mol NH₃.

Lehrplanbezug

Diese Einheit behandelt einen Teil der jeweiligen Kompetenzen. Die passende Klasse findest du im Lernpfad.