Fragestellung: Wie bestimmt man das Stoffmengenverhältnis in einer chemischen Reaktion?

Die Chemie mag auf den ersten Blick ein Rätsel sein. Doch bei der Betrachtung von Verhältnissen wird schnell klar: Es gibt klare Regeln. Wer die Grundlagen kennt – kann die Geschehnisse in einer chemischen Reaktion vorhersagen. Gehen wir deshalb direkt zu den Stoffmengenverhältnissen.

Eine Reaktionsgleichung bildet den Ausgangspunkt. Betrachten wir das Beispiel: 6 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3. Diese Gleichung zeigt uns das Verhältnis der Reaktanten und Produkte. Hierbei bedeutet das: Für alle 6 Eisenatome die mit 3 Sauerstoffmolekülen reagieren, entsteht 2 Mol Eisenoxid. Dabei ist wichtig – die molaren Massen der Elemente zu kennen. Diese können uns helfen die passende Umrechnung vorzunehmen.

Nehmen wir an du hast 150 g Fe2O3. In diesem Fall willst du wissen – ebenso wie viel Eisen du dafür benötigst. Hier kommt die Chemie ins Spiel – genauer: das Massenverhältnis. Wussten Sie, dass Eisen und Sauerstoff sehr unterschiedliche molare Massen haben? Die molare Masse von Eisen beträgt etwa 55⸴85 g/mol, während Sauerstoff rund 16 g/mol aufweist. Das bedeutet – dass Eisen viel schwerer ist.

Das Stoffmengenverhältnis zwischen Eisen und Eisenoxid ist 6:2. Wenn du es umdrehst, erhältst du 1:3. Man könnte also sagen – für eins vom Eisenoxid brauchst du drei Teile Eisen. Um nun die Masse von Eisen herauszufinden, verwenden wir die Formel:

Masse Fe = Masse Fe2O3 × (Masse Fe / Masse Fe2O3).

Die molare Masse von Fe2O3 ist: 55⸴85 g/mol 2 + 16 g/mol 3
159⸴69 g/mol. Rechnen wir nun weiter. Es gilt: 150g Fe2O3 × (55,85 g/mol / 159⸴69 g/mol) = 104 g Fe.

Die Prozedur verwandelt sich in eine einfache Rechnung. Du erhältst 104 g Eisen aus 150 g Fe2O3. Hier sieht man, das Stoffmengenverhältnis ist also nicht 6:1!

Stattdessen stellt sich folgendes heraus: 69⸴9% der Masse des Eisenoxids sind Eisen. Es ist deutlich – du kannst die Masse berechnen und die molaren Werte ausnutzen. Es wird klar: Chemie ist strukturiert, wenn man die grundlegenden Dinge beherrscht.

In der Chemie gibt es also keine geheimen Verhältnisse. Du musst sie nur kennen und anwenden. Wer das macht, versteht die Reaktionen und deren Ergebnisse – ebenfalls wenn die Ausgangssituation komplex appearing might be.