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Formelumsatz



Der Formelumsatz kennzeichnet in der Chemie Stoffmengen bei einer chemischen Reaktion. Der Formelumsatz wird insbesondere für physikalisch-chemische Daten wie Reaktionsenthalpie sowie bei der Reaktionslaufzahl und der Wechselzahl verwendet. Die Einheit des Formelumsatzes ist das Mol.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Ein Formelumsatz bedeutet, dass die Menge der Edukte jeweils so viele Mol beträgt, wie die stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktionsgleichung angeben. Korrekt spricht man dann auch vom molaren Formelumsatz.

Beispiele

Beispiel:

\mathrm{3\,H_2 + N_2\, \overrightarrow{\leftarrow}\, 2\,NH_3}
3 Mol Wasserstoff reagieren mit einem Mol Stickstoff zu 2 Mol Ammoniak.
6 g Wasserstoff reagieren mit 28 g Stickstoff zu 34 g Ammoniak.
Wenn 6 g Wasserstoff mit 28 g Stickstoff reagieren, liegt genau ein Formelumsatz vor.

Für die Aufstellung der Reaktionsgleichung gilt, dass nur ganzzahlige Koeffizienten verwendet werden. Sie müssen so klein wie möglich sein.

\mathrm{2\,H_2 + O_2\, \overrightarrow{\leftarrow}\, 2\,H_2 O}: richtig
\mathrm{\,H_2 + 1/2 O_2\, \overrightarrow{\leftarrow}\, \,H_2 O}: falsch, da der Koeffizient für Sauerstoff nicht ganzzahlig ist.
\mathrm{4\,H_2 + 2 O_2\, \overrightarrow{\leftarrow}\, 4\,H_2 O}: falsch, da die Koeffizenten nicht so klein wie möglich sind.

Bei vielen Reaktionen liegt bei einem Formelumsatz zumindest ein Stoff in der Menge von 1 Mol vor. Es kann aber auch sein, dass alle Stoffe in Mengen von mehr als einem Mol vorliegen:

\mathrm{3\,Fe_3 O_4 + 8 Al \, \overrightarrow{\leftarrow}\, 9 Fe + 4 Al_2 O_3} (Thermit-Reaktion)

In diesem Beispiel liegt ein Mol Formelumsatz vor, wenn 3 Mol Eisenoxid mit 8 Mol Aluminium reagieren.

Anwendung

\mathrm{2\,Na + 2 H_2 O\, \rightarrow\, 2\,NaOH + H_2 }: Δ rH0 = - 285,5 kJ / mol Formelumsatz
\mathrm{2\,H_2 + O_2 \, \rightarrow\, 2\,H_2O }: ΔrH0 = -571,6 kJ/mol Formelumsatz

Quellen und Weblinks

  • http://www.teubner.de/freebook/978-3-519-20226-4_l.pdf Teubner: die chemische Reaktion
  • http://www.futurenow.de/davidrieger/schule/dasmol.pdf Infoblatt das Mol
 
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