Aufgaben: Massenverhältnisse und Verhältnisformel

Formuliere das Gesetz der konstanten Massenverhältnisse in einem Satz und gib an, was es über die Zusammensetzung einer chemischen Verbindung aussagt.

Beim Verbrennen von $2{,}40\ \text{g}$ Magnesium entstehen $4{,}00\ \text{g}$ Magnesiumoxid.

1. a) Berechne die Masse des mit dem Magnesium reagierten Sauerstoffs.
2. b) Gib das Massenverhältnis $m(\text{Mg}) : m(\text{O})$ in der Form $x : 1$ an.

Kupfer und Schwefel reagieren zu Kupfersulfid. In Versuch A reagieren $3{,}18\ \text{g}$ Kupfer vollständig mit $0{,}80\ \text{g}$ Schwefel.

1. a) Berechne die Masse des entstandenen Kupfersulfids.
2. b) Berechne das Massenverhältnis $m(\text{Cu}) : m(\text{S})$ in der Form $x : 1$. Runde auf zwei Nachkommastellen.

Magnesium reagiert mit Sauerstoff im konstanten Massenverhältnis $m(\text{Mg}) : m(\text{O}) = 3 : 2$.

1. a) Berechne, wie viel Gramm Sauerstoff $6{,}0\ \text{g}$ Magnesium vollständig binden.
2. b) Wie viel Gramm Magnesiumoxid entstehen?
3. c) Wie viel Gramm Magnesium werden für $10{,}0\ \text{g}$ Magnesiumoxid benötigt?

Es werden $3{,}0\ \text{g}$ Magnesium mit $3{,}0\ \text{g}$ Sauerstoff zusammengebracht und gezündet. Das Massenverhältnis in Magnesiumoxid ist $m(\text{Mg}) : m(\text{O}) = 3 : 2$.

1. a) Berechne, welcher Stoff vollständig reagiert und welcher im Überschuss vorliegt.
2. b) Berechne die Masse des entstandenen Magnesiumoxids und die Masse des übrigen Stoffs.

Im Versuch reagiert Kupfer mit Schwefel zu Kupfersulfid. Die Masse des Kupfers wird variiert, die Schwefelmasse beträgt stets $1{,}00\ \text{g}$ im Überschuss. Ergebnis:

1. a) Berechne für jeden Versuch die Masse des gebundenen Schwefels.
2. b) Zeige, dass das Massenverhältnis $m(\text{Cu}) : m(\text{S})$ konstant ist, und gib es an.

Beim Verbrennen von $1{,}215\ \text{g}$ Magnesium entstehen $2{,}015\ \text{g}$ Magnesiumoxid. Die Atommassen sind $m_\text{u}(\text{Mg}) = 24{,}3\ \text{u}$ und $m_\text{u}(\text{O}) = 16{,}0\ \text{u}$.

1. a) Berechne die Masse des gebundenen Sauerstoffs.
2. b) Berechne das Teilchenzahlverhältnis $N(\text{Mg}) : N(\text{O})$, indem du jede Masse durch die zugehörige Atommasse teilst.
3. c) Leite daraus die Verhältnisformel von Magnesiumoxid ab und begründe, warum sie mit der Ionenladung der Ionen $\text{Mg}^{2+}$ und $\text{O}^{2-}$ übereinstimmt.

Eine Kupferverbindung mit Schwefel enthält $79{,}9\ \%$ Kupfer und $20{,}1\ \%$ Schwefel (Massenanteile). Gegeben: $m_\text{u}(\text{Cu}) = 63{,}5\ \text{u}$, $m_\text{u}(\text{S}) = 32{,}1\ \text{u}$.

1. a) Berechne das Teilchenzahlverhältnis $N(\text{Cu}) : N(\text{S})$ für $100\ \text{g}$ der Verbindung.
2. b) Gib die Verhältnisformel an.
3. c) Eine zweite Verbindung aus denselben Elementen enthält $66{,}5\ \%$ Kupfer. Bestimme ihre Verhältnisformel und erkläre, warum das nicht dem Gesetz der konstanten Massenverhältnisse widerspricht.

Ein Oxid des Eisens entsteht, wenn $5{,}58\ \text{g}$ Eisen vollständig mit Sauerstoff reagieren; es entstehen $7{,}98\ \text{g}$ Oxid. Gegeben: $m_\text{u}(\text{Fe}) = 55{,}8\ \text{u}$, $m_\text{u}(\text{O}) = 16{,}0\ \text{u}$.

1. a) Berechne die Masse des Sauerstoffs und das Teilchenzahlverhältnis $N(\text{Fe}) : N(\text{O})$.
2. b) Gib die Verhältnisformel des Oxids an und benenne die Ladung der Eisenionen.
3. c) Ein Schüler behauptet: „Aus dem Massenverhältnis kann man direkt das Teilchenverhältnis ablesen.“ Nimm begründet Stellung.