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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Chemische Reaktionen quantitativ betrachtet

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich berechne Stoffmenge, Masse und Teilchenzahl mit n = m : M und der Avogadro-Konstante.

MerkenStoffmenge

Die Stoffmenge n in mol zählt Teilchen: 1 mol sind 6,02 · 10²³ Teilchen.

Es gilt n = m : M und N = n · N_A. Die molare Masse M in g/mol steht im Periodensystem.

BeispielStoffmenge, molare Masse und Teilchenzahl

Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. m = n · M.
  2. m = 1,5 mol · 101 g/mol.
  3. m = 152 g
  1. m = n · M.
  2. m = 1,5 mol · 101 g/mol.
  3. m = 152 g
Ergebnis:
152 g

Achtungm = n · M als Teilen erinnert

So nicht
Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol) → 67,3 g
So richtig
Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol) → 152 g

Überlege: Mehr mol wiegen mehr. Also m = n · M.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Wie viele Moleküle enthalten 0,2 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    So fängst du an:
    N = n · N_A.
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 0,2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,2 · 10²³
    Ergebnis:
    1,2 · 10²³ Moleküle
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 2 mol Ethanol (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,2 · 10²⁴
    Ergebnis:
    1,2 · 10²⁴ Moleküle
  3. ★3
    Zwei Proben haben je 1,204 · 10²⁴ Moleküle: Wasserstoff (M = 2,0 g/mol) und Sauerstoff (M = 32 g/mol). Wie verhalten sich ihre Massen?
    Lösung zeigen
    1. Beide Proben sind 2 mol.
    2. m(H₂) = 2 mol · 2,0 g/mol = 4,0 g.
    3. m(O₂) = 2 mol · 32 g/mol = 64 g, das 16-fache.
    Ergebnis:
    Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe

2Ich berechne Massen- und Stoffmengenkonzentrationen und verdünne Lösungen.

MerkenKonzentration

Konzentrationen beziehen sich auf die Lösung. Es gilt β = m : V, c = n : V und β = c · M.

BeispielMassen- und Stoffmengenkonzentration, Verdünnen

Eine Lösung von Harnstoff hat die Massenkonzentration 120 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 60 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. c = β : M.
  2. c = 120 g/L : 60 g/mol.
  3. c = 2 mol/L
  1. c = β : M.
  2. c = 120 g/L : 60 g/mol.
  3. c = 2 mol/L
Ergebnis:
2 mol/L

AchtungMassenkonzentration und Stoffmengenkonzentration verwechselt

So nicht
9 g Natriumchlorid je Liter sind 9 mol/L.
So richtig
9 g je Liter sind 9 g : 58,5 g/mol = 0,15 mol je Liter.

Schreibe die Einheit des Ergebnisses auf: g/L oder mol/L? Rechne mit der molaren Masse in die gewünschte Einheit um.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    In 200 mL Lösung sind 137 g Saccharose (M = 342 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    So fängst du an:
    n = m : M = 137 g : 342 g/mol = 0,4 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 137 g : 342 g/mol = 0,4 mol.
    2. V = 200 mL = 0,2 L.
    3. c = n : V = 2 mol/L
    Ergebnis:
    2 mol/L
  2. ●5
    Aus 50 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,45 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 50 mL = 0,05 L.
    3. β = 0,45 g : 0,05 L = 9 g/L
    Ergebnis:
    9 g/L
  3. ★6
    Aus einer Stammlösung mit c = 0,50 mol/L sollen 200 mL Lösung mit c = 0,10 mol/L entstehen. Bestimme: Welches Volumen der Stammlösung wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. V₁ = 0,10 mol/L · 200 mL : 0,50 mol/L.
    3. V₁ = 40 mL
    Ergebnis:
    40 mL

3Ich berechne Gasvolumen und Stoffmenge mit dem molaren Volumen.

MerkenMolares Volumen

1 mol jedes Gases nimmt bei gleichem Druck und gleicher Temperatur denselben Raum ein.

Etwa 24 L bei 20 Grad Celsius, n = V : V_m.

BeispielMolares Volumen und Gasvolumen

0,05 mol Propan werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
Schritt für Schritt
  1. V = n · V_m.
  2. V = 0,05 mol · 22,4 L/mol.
  3. V = 1,12 L
  1. V = n · V_m.
  2. V = 0,05 mol · 22,4 L/mol.
  3. V = 1,12 L
Ergebnis:
1,12 L

AchtungRechenrichtung beim molaren Volumen vertauscht

So nicht
V = V_m : n, also 24 L/mol : 0,05 mol = 480 L.
So richtig
V = n · V_m, also 0,05 mol · 24 L/mol = 1,2 L.

Prüfe die Größenordnung: Ein Mol nimmt etwa 24 Liter ein. Wie viel Raum ist es bei einem Zwanzigstel Mol? Rechne dann mit Einheiten.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 4 g Argon (M = 40 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    So fängst du an:
    n = m : M = 4 g : 40 g/mol = 0,1 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 4 g : 40 g/mol = 0,1 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 2,24 L
    Ergebnis:
    2,24 L
  2. ●8
    0,025 mol Butan werden bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    1. V = n · V_m.
    2. V = 0,025 mol · 24 L/mol.
    3. V = 0,6 L
    Ergebnis:
    0,6 L
  3. ★9
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 4,4 g Propan (M = 44 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 4,4 g : 44 g/mol = 0,1 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 2,4 L
    Ergebnis:
    2,4 L

4Ich führe Masse- und Volumenberechnungen bei Reaktionen durch, auch mit Ausbeute.

MerkenReaktionsrechnung

Erst in Mol umrechnen, dann mit dem Koeffizientenverhältnis rechnen.

Zuletzt zurück in Gramm.

BeispielMasse- und Volumenberechnung bei Reaktionen

4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃. Bestimme: Welche Masse Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) entsteht aus 28 g Eisen (M = 56 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Eisen) = 28 g : 56 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,5 mol · 2 : 4, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 32 g
  1. n(Eisen) = 28 g : 56 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,5 mol · 2 : 4, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 32 g
Ergebnis:
32 g

AchtungStoffmengenverhältnis aus der Gleichung nicht genutzt

So nicht
4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃: 4 mol Al → 4 mol Al₂O₃
So richtig
4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃: 4 mol Al → 2 mol Al₂O₃

Lies die Zahlen vor den Formeln. Sie sagen, wie viel mol aus wie viel mol werden.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Calciumcarbonat reagiert mit Salzsäure: CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welches Volumen Gas (V_m = 24 L/mol) entsteht aus 5,0 g Calciumcarbonat (M = 100 g/mol)?
    So fängst du an:
    n(CaCO₃) = 5,0 g : 100 g/mol = 0,050 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(CaCO₃) = 5,0 g : 100 g/mol = 0,050 mol.
    2. n(CO₂) = n(CaCO₃), denn 1 : 1.
    3. V = 0,050 mol · 24 L/mol = 1,2 L
    Ergebnis:
    1,2 L
  2. ●11
    Wasserstoff verbrennt: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Bestimme: Welche Masse Wasser (M = 18 g/mol) entsteht aus 4,0 g Wasserstoff (M = 2,0 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n(H₂) = 4,0 g : 2,0 g/mol = 2,0 mol.
    2. n(H₂O) = n(H₂), denn 2 : 2.
    3. m(H₂O) = 2,0 mol · 18 g/mol = 36 g
    Ergebnis:
    36 g
  3. ★12
    Kalkstein wird gebrannt: CaCO₃ → CaO + CO₂. Bestimme: Wie viel Kalkstein (M = 100 g/mol) wird für 28 g Calciumoxid (M = 56 g/mol) bei 80 Prozent Ausbeute eingesetzt?
    Lösung zeigen
    1. n(CaO) = 28 g : 56 g/mol = 0,50 mol, also n(CaCO₃) = 0,50 mol.
    2. theoretisch 0,50 mol · 100 g/mol = 50 g.
    3. Einsatz 50 g : 0,80 = 62,5 g
    Ergebnis:
    62,5 g

5Ich bestimme mit der Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffs.

MerkenElementaranalyse

Massenanteile durch die molaren Massen teilen ergibt die Stoffmengen.

Das kleinste ganzzahlige Verhältnis ist die Verhältnisformel. Mit der molaren Masse folgt daraus die Summenformel.

BeispielElementaranalyse und Verhältnisformel

Eine Verbindung enthält 81,8 Prozent Kohlenstoff und 18,2 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,82 mol C, 18,2 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 3 : 8, also C₃H₈.
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,82 mol C, 18,2 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 3 : 8, also C₃H₈.
Ergebnis:
C₃H₈

AchtungMassenverhältnis als Atomzahlverhältnis gelesen

So nicht
40 Prozent C, 6,7 Prozent H, 53,3 Prozent O ergeben die Formel C₆HO₈.
So richtig
Erst durch die molaren Massen teilen: 3,33 : 6,7 : 3,33 mol, also CH₂O.

Teile jeden Massenanteil durch die molare Masse des Elements. Bringe die Stoffmengen auf kleine ganze Zahlen.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Eine Verbindung enthält 20,0 Prozent Kohlenstoff, 6,7 Prozent Wasserstoff, 46,7 Prozent Stickstoff und 26,7 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(N) = 14, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 1,67 mol C, 6,7 mol H, 3,34 mol N, 1,67 mol O.
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 1,67 mol C, 6,7 mol H, 3,34 mol N, 1,67 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 4 : 2 : 1, also CH₄N₂O.
    Ergebnis:
    CH₄N₂O
  2. ●14
    Eine Verbindung enthält 39,1 Prozent Kohlenstoff, 8,7 Prozent Wasserstoff und 52,2 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 3,26 mol C, 8,7 mol H, 3,26 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 3 : 8 : 3, also C₃H₈O₃.
    Ergebnis:
    C₃H₈O₃
  3. ★15
    Eine Verbindung enthält 40,0 Prozent Kohlenstoff, 6,7 Prozent Wasserstoff und 53,3 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 3,33 mol C, 6,7 mol H, 3,33 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 2 : 1, also CH₂O.
    Ergebnis:
    CH₂O

6Ich bestimme die molare Masse eines Stoffs aus Messwerten.

MerkenMolmassenbestimmung

Aus Masse und Gasvolumen folgt die molare Masse.

Mit der Verhältnisformel ergibt sich die Summenformel.

BeispielMolare Masse aus Messwerten bestimmen

0,17 g eines Gases nehmen bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa 0,24 L ein (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,17 g · 24 L/mol : 0,24 L.
  3. M = 17 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,17 g · 24 L/mol : 0,24 L.
  3. M = 17 g/mol
Ergebnis:
17 g/mol

AchtungDichte des Gases mit der molaren Masse gleichgesetzt

So nicht
1,83 g in 1,0 L: M = 1,83 g/mol.
So richtig
1,83 g/L · 24 L/mol = 44 g/mol.

Rechne die Masse von 24 Litern aus. Das ist die Masse von einem Mol.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    0,4 g eines Gases nehmen bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa 0,24 L ein (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    So fängst du an:
    M = m · V_m : V.
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 0,4 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 40 g/mol
    Ergebnis:
    40 g/mol
  2. ●17
    0,88 g eines Gases nehmen bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa 0,48 L ein (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 0,88 g · 24 L/mol : 0,48 L.
    3. M = 44 g/mol
    Ergebnis:
    44 g/mol
  3. ★18
    0,30 g einer einprotonigen Säure werden mit Natronlauge (c = 0,10 mol/L) titriert, bis zum Äquivalenzpunkt sind 25,0 mL nötig. Bestimme: Wie groß ist die molare Masse der Säure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,10 mol/L · 0,0250 L = 0,00250 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH), denn 1 : 1.
    3. M = 0,30 g : 0,00250 mol = 120 g/mol
    Ergebnis:
    120 g/mol

7Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

MerkenTitration und Gravimetrie

Am Äquivalenzpunkt passt die Stoffmenge der Maßlösung zur Probe.

Die Gravimetrie bestimmt den Stoff durch Fällen und Rückwiegen.

BeispielTitration und Gravimetrie

25 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0075 mol : 0,025 L = 0,3 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0075 mol : 0,025 L = 0,3 mol/L
Ergebnis:
0,3 mol/L

AchtungTitration immer im Verhältnis eins zu eins

So nicht
H₂SO₄ und NaOH reagieren 1 : 1, also n(H₂SO₄) = n(NaOH).
So richtig
H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O: n(H₂SO₄) = n(NaOH) : 2.

Schreibe die Neutralisationsgleichung vollständig auf. Lies das Stoffmengenverhältnis aus den Koeffizienten ab.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    10 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,024 L = 0,0048 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,024 L = 0,0048 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0048 mol : 0,01 L = 0,48 mol/L
    Ergebnis:
    0,48 mol/L
  2. ●20
    10 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,008 L = 0,0008 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0008 mol : 0,01 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 mol/L
  3. ★21
    10 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,008 L = 0,0016 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,0008 mol : 0,01 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 mol/L

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●22
    Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 0,3 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,81 · 10²³
    Ergebnis:
    1,81 · 10²³ Moleküle
  2. ●23
    Eine Lösung von Natriumhydrogencarbonat hat die Massenkonzentration 21 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 84 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 21 g/L : 84 g/mol.
    3. c = 0,25 mol/L
    Ergebnis:
    0,25 mol/L
  3. ●24
    0,025 mol Propan werden bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    1. V = n · V_m.
    2. V = 0,025 mol · 24 L/mol.
    3. V = 0,6 L
    Ergebnis:
    0,6 L
  4. ●25
    Die Verbrennung von 0,92 g einer Verbindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff liefert 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 1,08 g Wasser. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoff steckt in der Probe (M(CO₂) = 44 g/mol, M(C) = 12 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n(CO₂) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,040 mol.
    2. n(C) = n(CO₂) = 0,040 mol.
    3. m(C) = 0,040 mol · 12 g/mol = 0,48 g
    Ergebnis:
    0,48 g
  5. ●26
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 28 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 14 g/mol.
    2. Faktor = 28 g/mol : 14 g/mol = 2.
    3. Summenformel mit 2 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    2 Kohlenstoffatome
  6. ●27
    50 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 15 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,015 L = 0,003 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,003 mol : 0,05 L = 0,06 mol/L
    Ergebnis:
    0,06 mol/L

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Stoffmenge
Die Stoffmenge n in mol zählt Teilchen: 1 mol sind 6,02 · 10²³ Teilchen.
Konzentration
Konzentrationen beziehen sich auf die Lösung. Es gilt β = m : V, c = n : V und β = c · M.
Molares Volumen
1 mol jedes Gases nimmt bei gleichem Druck und gleicher Temperatur denselben Raum ein.
Reaktionsrechnung
Erst in Mol umrechnen, dann mit dem Koeffizientenverhältnis rechnen.
Elementaranalyse
Massenanteile durch die molaren Massen teilen ergibt die Stoffmengen.
Molmassenbestimmung
Aus Masse und Gasvolumen folgt die molare Masse.
Titration und Gravimetrie
Am Äquivalenzpunkt passt die Stoffmenge der Maßlösung zur Probe.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich berechne Stoffmenge, Masse und Teilchenzahl mit n = m : M und der Avogadro-Konstante.

    28
    Bestimme: Welche Masse haben 2 mol Magnesiumoxid (M = 40 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    80 g

  2. Ich berechne Massen- und Stoffmengenkonzentrationen und verdünne Lösungen.

    29
    50 mL Lösung mit c = 1 mol/L werden mit Wasser auf 200 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,25 mol/L

  3. Ich berechne Gasvolumen und Stoffmenge mit dem molaren Volumen.

    30
    Bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa gilt V_m = 22,4 L/mol. Bestimme: Welche Stoffmenge hat 5,6 L Gas unter diesen Bedingungen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,25 mol

  4. Ich führe Masse- und Volumenberechnungen bei Reaktionen durch, auch mit Ausbeute.

    31
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 2,8 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3,4 g

  5. Ich bestimme mit der Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffs.

    32
    Eine Verbindung enthält 62,1 Prozent Kohlenstoff, 10,3 Prozent Wasserstoff und 27,6 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    C₃H₆O

  6. Ich bestimme die molare Masse eines Stoffs aus Messwerten.

    33
    1 g eines Gases nehmen bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa 1,2 L ein (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    20 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
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    Ergebnis:
    0,3 mol/L

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Summe
was herauskommt, wenn man zusammenzählt
Volumen
wie viel hineinpasst

Lösungen

  1. 1,2 · 10²³ Moleküle
  2. 1,2 · 10²⁴ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 2 mol/L
  5. 9 g/L
  6. 40 mL
  7. 2,24 L
  8. 0,6 L
  9. 2,4 L
  10. 1,2 L
  11. 36 g
  12. 62,5 g
  13. CH₄N₂O
  14. C₃H₈O₃
  15. CH₂O
  16. 40 g/mol
  17. 44 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,48 mol/L
  20. 0,08 mol/L
  21. 0,08 mol/L
  22. 1,81 · 10²³ Moleküle
  23. 0,25 mol/L
  24. 0,6 L
  25. 0,48 g
  26. 2 Kohlenstoffatome
  27. 0,06 mol/L
  28. 80 g
  29. 0,25 mol/L
  30. 0,25 mol
  31. 3,4 g
  32. C₃H₆O
  33. 20 g/mol
  34. 0,3 mol/L