10g (N2-haltiger) Verbindung

Aufgabe:

10,000g (N2-haltiger - ist aber irrelevant) Verbindung werden durch Erhitzen vollständig zersetzt. Es entstehen 4,500g H2O und 2,934 L Gas (288K)

Frage:

Welche Molmasse hat das Gas, wenn es bei 1020mbar und 15°C entsteht?

Lösungsversuch:

Es entsteht Wasser, also kann man eine Reaktionsgleichung (nicht stöchiometrisch ausgeglichen) wie folgt formulieren: $$H_2 X O  \rightharpoonup H_2O + X$$

Erstmal ausrechnen, wieviel mol diese 4,5g Wasser sind: $$n = \frac{4,5 g}{18 \frac{g}{mol}} = 0,25 mol$$

Die Stoffmenge an Gas, die entsteht, können wir mit $pV=nRT$ aus den angegebenen Daten Temperatur, Volumen und Druck errechnen. $$n =  \frac {pV}{RT} = \frac {1020 hPa \cdot 2,935 L}{8,314 \frac{Nm}{mol K} \cdot 288 K} = 0,125 mol$$

Die Massen verschwinden ja bei einer Reaktion nicht, also müssen bei 10g Ausgangsstoff und 4,5g Wasser für das Gas 5,5g übrigbleiben.

Die Molare Masse errechnet sich also $$M = \frac m n = \frac {5,5 g}{0,125 mol} = 44 \frac {g}{mol}$$