Wähle die drei Versuche mit verschiedenen Massen aus und betrachte anschließend unten das Ergebnis der Reaktion. Während der Reaktion ist die Beobachtung aber in allen drei Fällen (fast) gleich.
| mit |
| vorher | nachher | |
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Folgerung/Interpretation:
In dem Produkt Eisen(II)-sulfid liegt immer ein festes Verhältnis der
Eisenteilchen zu Schwefelteilchen von 1:1 vor.¹
Da ein Eisen-Atom eine Masse² von 56 u (bzw. g/mol) hat und ein Schwefel-Atom
eine Masse von 32 u (bzw. g/mol), beträgt das Verhältnis
der Atommasse von Eisen zu der Atommasse von Schwefel:
56 u / 32 u = 1,75/1
Beim Versuch 1 bleiben 0,25 g Eisen übrig.
Beim Versuch 3 reagieren nur 0,57 g (also 1 g geteilt durch das Atommassenverhältnis 1,75) des eingesetzten Schwefels und somit bleiben
von dem einen Gramm Schwefel noch 0,43 g Schwefel übrig.
Aus den insgesamt 2,00 g Ausgangsstoffen entstehen also nur 1,57 g Eisen(II)-sulfid
als Produkt und es bleiben 0,43 g unverbrauchte Ausgangsstoffe zurück.
Das Gesetz von der Erhaltung der Masse gilt jedoch, da
0,57 g Schwefel mit
1,00 g Eisen reagieren,
was zusammen 1,57 g ergibt.
Nur beim Versuch 2 findet eine vollständige Reaktion beider Ausgangsstoffe statt.
Merksatz: Das Gesetz der konstanten Proportionen (L. Proust, 1799³)
Zwei Elemente vereinigen sich zu einer bestimmten Verbindung immer im gleichen Massenverhältnis.
Hinweise:
¹Um das zu erklären, muss man zuerst die Ionenbindung behandeln.
Die Verhältnisformel dieses Salzes lautet Fe₁S₁ oder einfacher FeS. Die tiefgestellten Indizes geben das Verhältnis der Teilchenzahlen, in diesem Fall also 1:1 an.
²Die Atommassen stehen im Periodensystem links oben neben jedem Elementsymbol. Für das Eisen mit dem Elementsymbol Fe müssen die Nebengruppen eingeblendet werden.
³Dies ist eher von historischem Interesse, da so das Daltonsche Atommodell entwickelt
werden konnte. Heute geht man eher den umgekehrten Weg, indem bei bekannter
Verhältnisformel (oder Molekülformel) das optimale Massenverhältnis der Edukte
errechnet wird.