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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

Eine Portion Calciumcarbonat (M = 100 g/mol) hat die Masse 25 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Gegeben sind m = 25 g und M = 100 g/mol.
  2. n = m : M = 25 g : 100 g/mol.
  3. n = 0,25 mol
  1. Gegeben sind m = 25 g und M = 100 g/mol.
  2. n = m : M = 25 g : 100 g/mol.
  3. n = 0,25 mol
Ergebnis:
0,25 mol

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 2,01 · 10²⁴ Moleküle
So richtig
Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 1,81 · 10²³ Moleküle

Überlege vor dem Rechnen: Hat eine halbe Portion mehr oder weniger Teilchen als eine ganze? Rechne danach mit Einheiten.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Bestimme: Welche Masse haben 3,01 · 10²³ Formeleinheiten Magnesiumoxid (M = 40 g/mol, N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    So fängst du an:
    n = N : N_A = 3,01 · 10²³ : 6,02 · 10²³ = 0,50 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = N : N_A = 3,01 · 10²³ : 6,02 · 10²³ = 0,50 mol.
    2. m = n · M = 0,50 mol · 40 g/mol.
    3. m = 20 g
    Ergebnis:
    20 g
  2. ●2
    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
  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

In 250 mL Lösung sind 53 g Natriumcarbonat (M = 106 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 53 g : 106 g/mol = 0,5 mol.
  2. V = 250 mL = 0,25 L.
  3. c = n : V = 2 mol/L
  1. n = m : M = 53 g : 106 g/mol = 0,5 mol.
  2. V = 250 mL = 0,25 L.
  3. c = n : V = 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
    Aus 200 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,4 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    So fängst du an:
    β = m : V.
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 200 mL = 0,2 L.
    3. β = 0,4 g : 0,2 L = 2 g/L
    Ergebnis:
    2 g/L
  2. ●5
    10 mL Lösung mit c = 1 mol/L werden mit Wasser auf 200 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 1 mol/L · 10 mL : 200 mL.
    3. c₂ = 0,05 mol/L
    Ergebnis:
    0,05 mol/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

Bestimme: Welches Volumen nehmen 20 g Argon (M = 40 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 20 g : 40 g/mol = 0,5 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 12 L
  1. n = m : M = 20 g : 40 g/mol = 0,5 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 12 L
Ergebnis:
12 L

AchtungMasse statt Stoffmenge in die Rechnung eingesetzt

So nicht
5,0 g Kalk · 24 L/mol = 120 L Gas.
So richtig
5,0 g : 100 g/mol = 0,050 mol, dann 0,050 mol · 24 L/mol = 1,2 L.

Ordne jede Größe in der Rechnung einer Einheit zu. Rechne Gramm zuerst in Mol um.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    0,1 mol Sauerstoff werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    So fängst du an:
    V = n · V_m.
    Lösung zeigen
    1. V = n · V_m.
    2. V = 0,1 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 2,24 L
    Ergebnis:
    2,24 L
  2. ●8
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 8 g Methan (M = 16 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 8 g : 16 g/mol = 0,5 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 12 L
    Ergebnis:
    12 L
  3. ★9
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 1,12 L Propan bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 1,12 L : 22,4 L/mol.
    3. n = 0,05 mol
    Ergebnis:
    0,05 mol

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

C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 8,8 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
Schritt für Schritt
  1. n(Propan) = 8,8 g : 44 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,2 mol · 3 : 1.
  3. m = 26,4 g
  1. n(Propan) = 8,8 g : 44 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,2 mol · 3 : 1.
  3. m = 26,4 g
Ergebnis:
26,4 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
    Aus 4,0 g Kupferoxid (M = 80 g/mol) entsteht nach CuO + H₂ → Cu + H₂O Kupfer (M = 64 g/mol). Bestimme: Wie viel Kupfer liefert die Reaktion bei 75 Prozent Ausbeute?
    So fängst du an:
    n(CuO) = 4,0 g : 80 g/mol = 0,050 mol, also 0,050 mol Cu.
    Lösung zeigen
    1. n(CuO) = 4,0 g : 80 g/mol = 0,050 mol, also 0,050 mol Cu.
    2. theoretisch 0,050 mol · 64 g/mol = 3,2 g.
    3. tatsächlich 0,75 · 3,2 g = 2,4 g
    Ergebnis:
    2,4 g
  2. ●11
    CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Bestimme: Welche Masse Wasser (M = 18 g/mol) entsteht aus 3,2 g Methan (M = 16 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Methan) = 3,2 g : 16 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Wasser) = 0,2 mol · 2 : 1.
    3. m = 7,2 g
    Ergebnis:
    7,2 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 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?
Schritt für Schritt
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 5,17 mol C, 10,3 mol H, 1,73 mol O.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 3 : 6 : 1, also C₃H₆O.
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 5,17 mol C, 10,3 mol H, 1,73 mol O.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 3 : 6 : 1, also C₃H₆O.
Ergebnis:
C₃H₆O

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 82,8 Prozent Kohlenstoff und 17,2 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 6,9 mol C, 17,2 mol H.
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,9 mol C, 17,2 mol H.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 2 : 5, also C₂H₅.
    Ergebnis:
    C₂H₅
  2. ●14
    Eine Verbindung enthält 26,7 Prozent Kohlenstoff, 2,2 Prozent Wasserstoff und 71,1 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 2,23 mol C, 2,2 mol H, 4,44 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 1 : 2, also CHO₂.
    Ergebnis:
    CHO₂
  3. ★15
    Die Verbrennung von 0,92 g einer Verbindung liefert 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 1,08 g Wasser; die Probe enthält 0,32 g Sauerstoff (M(H₂O) = 18, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. n(C) = 0,040 mol, n(H) = 2 · 0,060 mol = 0,12 mol, n(O) = 0,32 g : 16 g/mol = 0,020 mol.
    2. Verhältnis 0,040 : 0,12 : 0,020.
    3. Geteilt durch 0,020: 2 : 6 : 1, also C₂H₆O.
    Ergebnis:
    C₂H₆O

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

Ein Gas hat bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa in 1,0 L die Masse 1,83 g (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist seine molare Masse?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 1,83 g · 24 L/mol : 1,0 L.
  3. M = 44 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 1,83 g · 24 L/mol : 1,0 L.
  3. M = 44 g/mol
Ergebnis:
44 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
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 56 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    So fängst du an:
    M(CH₂) = 12 + 2 = 14 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 12 + 2 = 14 g/mol.
    2. Faktor = 56 g/mol : 14 g/mol = 4.
    3. Summenformel C₄H₈, also 4 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    4 Kohlenstoffatome
  2. ●17
    4,4 g eines Gases nehmen bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa 2,4 L ein (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 4,4 g · 24 L/mol : 2,4 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

50 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,008 mol : 0,05 L = 0,16 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,008 mol : 0,05 L = 0,16 mol/L
Ergebnis:
0,16 mol/L

AchtungÄquivalenzpunkt mit gleichem Volumen verwechselt

So nicht
Am Äquivalenzpunkt haben Säure und Lauge das gleiche Volumen, also gleiche Konzentration.
So richtig
Am Äquivalenzpunkt sind die Stoffmengen nach der Gleichung gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.

Berechne aus Konzentration und Verbrauch die Stoffmenge der Lauge. Setze sie mit der Stoffmenge der Säure gleich.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    50 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,04 L = 0,008 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,04 L = 0,008 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,004 mol : 0,05 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 mol/L
  2. ●20
    50 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,016 L = 0,0016 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0016 mol : 0,05 L = 0,032 mol/L
    Ergebnis:
    0,032 mol/L
  3. ★21
    Was bedeutet der Äquivalenzpunkt bei der Titration von Essigsäure mit Natronlauge?
    Lösung zeigen
    1. Am Äquivalenzpunkt ist die Säure vollständig umgesetzt.
    2. Das gilt nach der Stoffmengenbilanz der Gleichung.
    3. Es zählt n(Säure) = n(Lauge) bei eins zu eins.
    Ergebnis:
    Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●22
    Wie viele Moleküle enthalten 0,1 mol Glucose (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 0,1 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 6,02 · 10²²
    Ergebnis:
    6,02 · 10²² Moleküle
  2. ●23
    Eine Lösung von Silbernitrat hat die Massenkonzentration 340 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 170 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 340 g/L : 170 g/mol.
    3. c = 2 mol/L
    Ergebnis:
    2 mol/L
  3. ●24
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 11,2 L Wasserstoff bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 11,2 L : 22,4 L/mol.
    3. n = 0,5 mol
    Ergebnis:
    0,5 mol
  4. ●25
    2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂. Bestimme: Welche Masse Wasserstoff (M = 2 g/mol) entsteht aus 5,4 g Aluminium (M = 27 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Aluminium) = 5,4 g : 27 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Wasserstoff) = 0,2 mol · 3 : 2.
    3. m = 0,6 g
    Ergebnis:
    0,6 g
  5. ●26
    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
  6. ●27
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 84 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 14 g/mol.
    2. Faktor = 84 g/mol : 14 g/mol = 6.
    3. Summenformel mit 6 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    6 Kohlenstoffatome

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
    Eine Portion Magnesiumoxid (M = 40 g/mol) hat die Masse 60 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1,5 mol

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

    29
    Eine isotonische Kochsalzlösung enthält 9,0 g Natriumchlorid je Liter. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration entspricht das (M = 58,5 g/mol)?
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    Ergebnis:
    0,15 mol/L

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

    30
    Zwei Gasspritzen enthalten bei gleicher Temperatur und gleichem Druck je 50 mL, eine Sauerstoff (M = 32 g/mol), eine Wasserstoff (M = 2,0 g/mol). Wie vergleichen sich die Stoffmengen?
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    Ergebnis:
    Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum

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

    31
    Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. Bestimme: Welche Masse Eisen (M = 56 g/mol) entsteht aus 320 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    168 g

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

    32
    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?
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    Ergebnis:
    CH₂O

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

    33
    0,28 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?
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    Ergebnis:
    28 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    20 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
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    Ergebnis:
    0,2 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. 20 g
  2. 1,81 · 10²³ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 2 g/L
  5. 0,05 mol/L
  6. 40 mL
  7. 2,24 L
  8. 12 L
  9. 0,05 mol
  10. 2,4 g
  11. 7,2 g
  12. 62,5 g
  13. C₂H₅
  14. CHO₂
  15. C₂H₆O
  16. 4 Kohlenstoffatome
  17. 44 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,08 mol/L
  20. 0,032 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 6,02 · 10²² Moleküle
  23. 2 mol/L
  24. 0,5 mol
  25. 0,6 g
  26. CH₂O
  27. 6 Kohlenstoffatome
  28. 1,5 mol
  29. 0,15 mol/L
  30. Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum
  31. 168 g
  32. CH₂O
  33. 28 g/mol
  34. 0,2 mol/L