Chemie: Wie viel elementares Jod ist in einem Gramm Kaliumjodat? (nicht Iodid!) oder wie viel Prozent ist davon elementares Jod?
Gar keins. Im Kaliumiodat ist u.a. das Iodat-Anion vorhanden, welches wiederum Iod (+V) enthält, d.h. in der Oxidationsstufe +5.
Wie viel elementares Iod (also I2 in der Oxidationsstufe 0) in 1g Kaliumiodat formal enthalten sind, sprich wie viel Iod man durch chemische Reaktionen* aus Kaliumiodat gewinnen kann, lässt sich folgendermaßen berechnen:
Mittels der Molmasse (Mw) des Kaliumiodats (KIO3) haben wir automatisch Zugang zur Stoffmenge (n) bzw. Molekülanzahl, die in diesem Gramm KIO3 enthalten sind.
Mw(KIO3) = 214 g/mol **
Wir wissen also, dass 1 Mol KIO3 eine Masse von 214 g hat. Über diese bestehende Proportionalität können wir ermitteln (sog. Dreisatz) wie viele Mol 1 g sind:
1g ÷ 214g/mol ≈ 0.0047 mol KIO3
Gemäß der Stöchiometrie im Kaliumiodat ist es direkt ersichtlich, dass jedes dieser Moleküle 1 Kalium-Atom, 1 Iod-Atom und 3 Sauerstoff-Atome aufweist.
Wenn also 1g dieses Salzes 0.0047 mol dieser Teilchen sind, wissen wir somit, dass es auch 0.0047 mol Iod-Atome sind.
Letzen Endes können wir nun, mit dem Atomgewicht des Iods (~127g/mol) und der bereits bekannten Teilchenanzahl, die entsprechende Masse ermitteln:
127g/mol x 0.0047 mol ≈ 0.6 g Iod (Ob atomar oder elementar spielt dabei keine Rolle; es bleiben 0.6 g zumal die Masse der Elektronen zu vernachlässigen ist).
Demzufolge ist der Massenanteil des Iods im Kaliumiodat 60%.
Dies war der lange Weg um zu dieser Antwort zu gelangen. Er sollte die Thematik etwas veranschaulichen. Im Normalfall würde man lediglich das Mw des Salzes und das des betreffenden Atoms heranziehen (214 g/mol bzw. 127 g/mol) und daraus direkt den Massenanteil berechnen: 127÷214≈0.6 Dies setzt voraus, dass die Stöchiometrie, wie hier, 1:1 ist. Andernfalls muss dies natürlich berücksichtigt werden.
Wenn wir also wissen wollten, wie viel Massenanteil Sauerstoff im besagten Salz enthalten sind, müssen wir berücksichtigen, dass 3 Atome pro Molekül vorhanden sind.
Mw(Sauerstoff)=16g/mol
Also (3x16) ÷ 214 ≈ 0.22 ≙ 22 Gew.-%
*Ein Beispiel für eine solche Reaktion:
**1 mol sind ca. 6x10^23 Teilchen (siehe Avogadro-Konstante). Da man in der Chemie i.d.R. Bezug auf unvorstellbar viele Moleküle nehmen muss, ist das Mol sehr hilfreich und praktikabel. Es ist nichts anderes als ein Vielfaches, eine Zahl, wie das Dutzend oder das Präfix Kilo im Kilometer. Alles Beispiele für definierte Portionen, die bestimmte kleinere Mengen zusammen gruppieren und uns das Leben erleichtern.