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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

Wie viele Moleküle enthalten 0,4 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
Schritt für Schritt
  1. N = n · N_A.
  2. N = 0,4 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 2,41 · 10²³
  1. N = n · N_A.
  2. N = 0,4 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 2,41 · 10²³
Ergebnis:
2,41 · 10²³ Moleküle

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
Wie viele Moleküle enthalten 0,4 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 1,5 · 10²⁴ Moleküle
So richtig
Wie viele Moleküle enthalten 0,4 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 2,41 · 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
    Wie viele Moleküle enthalten 3 mol Ethanol (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    So fängst du an:
    N = n · N_A.
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 3 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,81 · 10²⁴
    Ergebnis:
    1,81 · 10²⁴ Moleküle
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 0,2 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    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
  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

Aus 50 mL Meerwasser bleiben nach dem Eindampfen 1,75 g Salz zurück. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat das Meerwasser?
Schritt für Schritt
  1. β = m : V.
  2. V = 50 mL = 0,050 L.
  3. β = 1,75 g : 0,050 L = 35 g/L
  1. β = m : V.
  2. V = 50 mL = 0,050 L.
  3. β = 1,75 g : 0,050 L = 35 g/L
Ergebnis:
35 g/L

AchtungMilliliter nicht in Liter umgerechnet

So nicht
4,0 g in 500 mL: 4,0 g : 500 = 0,0080 g/L.
So richtig
500 mL sind 0,500 L: 4,0 g : 0,500 L = 8,0 g/L.

Schreibe das Volumen in Litern hin, vor dem Rechnen. Prüfe am Ende die Einheit des Ergebnisses.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    20 mL Lösung mit c = 2 mol/L werden mit Wasser auf 250 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    So fängst du an:
    Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    Lösung zeigen
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 2 mol/L · 20 mL : 250 mL.
    3. c₂ = 0,16 mol/L
    Ergebnis:
    0,16 mol/L
  2. ●5
    Aus 50 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 1,75 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 50 mL = 0,05 L.
    3. β = 1,75 g : 0,05 L = 35 g/L
    Ergebnis:
    35 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

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 Propan 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
    0,1 mol Kohlenstoffdioxid 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 = 0,1 mol · 24 L/mol.
    3. V = 2,4 L
    Ergebnis:
    2,4 L
  3. ★9
    Bestimme: Welches Volumen hat 1 mol flüssiges Wasser (M = 18 g/mol, Dichte 1,0 g/mL)?
    Lösung zeigen
    1. V = m : ρ.
    2. m = 1 mol · 18 g/mol = 18 g.
    3. V = 18 g : 1,0 g/mL = 18 mL
    Ergebnis:
    18 mL

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

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 42 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 42 g : 84 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 8,8 g
  1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 42 g : 84 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 8,8 g
Ergebnis:
8,8 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
    C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 88 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Propan) = 88 g : 44 g/mol = 2 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Propan) = 88 g : 44 g/mol = 2 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 2 mol · 3 : 1, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 198 g
    Ergebnis:
    198 g
  2. ●11
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 56 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Stickstoff) = 56 g : 28 g/mol = 2 mol.
    2. n(Ammoniak) = 2 mol · 2 : 1.
    3. m = 68 g
    Ergebnis:
    68 g
  3. ★12
    2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂. Bestimme: Welche Masse Wasserstoff (M = 2 g/mol) entsteht aus 5,75 g Natrium (M = 23 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Natrium) = 5,75 g : 23 g/mol = 0,25 mol.
    2. n(Wasserstoff) = 0,25 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 0,2 g
    Ergebnis:
    0,2 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 52,2 Prozent Kohlenstoff, 13,0 Prozent Wasserstoff und 34,8 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: 4,35 mol C, 13 mol H, 2,17 mol O.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 2 : 6 : 1, also C₂H₆O.
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 4,35 mol C, 13 mol H, 2,17 mol O.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 2 : 6 : 1, also C₂H₆O.
Ergebnis:
C₂H₆O

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 5,0 Prozent Wasserstoff, 35,0 Prozent Stickstoff und 60,0 Prozent Sauerstoff (M(H) = 1, M(N) = 14, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 5 mol H, 2,5 mol N, 3,75 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 4 : 2 : 3, also H₄N₂O₃.
    Ergebnis:
    H₄N₂O₃
  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

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?
Schritt für Schritt
  1. M(CH₂) = 12 + 2 = 14 g/mol.
  2. Faktor = 56 g/mol : 14 g/mol = 4.
  3. Summenformel C₄H₈, also 4 Kohlenstoffatome.
  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

AchtungVerhältnisformel mit Summenformel gleichgesetzt

So nicht
CH₂O ist die Formel von Traubenzucker.
So richtig
CH₂O ist die Verhältnisformel. Mit M = 180 g/mol ergibt sich C₆H₁₂O₆.

Berechne die molare Masse der Verhältnisformel. Teile die gegebene molare Masse durch diesen Wert und multipliziere alle Indizes.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    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?
    So fängst du an:
    M = m · V_m : V.
    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
  2. ●17
    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 g · 24 L/mol : 2,4 L.
    3. M = 40 g/mol
    Ergebnis:
    40 g/mol
  3. ★18
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 104 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    1. M(CH) = 13 g/mol.
    2. Faktor = 104 g/mol : 13 g/mol = 8.
    3. Summenformel mit 8 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    8 Kohlenstoffatome

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 Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,016 L = 0,0016 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0008 mol : 0,025 L = 0,032 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,016 L = 0,0016 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0008 mol : 0,025 L = 0,032 mol/L
Ergebnis:
0,032 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
    20,0 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,100 mol/L) titriert, bis zum Äquivalenzpunkt sind 25,0 mL nötig. Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0250 L = 0,00250 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0250 L = 0,00250 mol.
    2. n(HCl) = n(NaOH).
    3. c(HCl) = 0,00250 mol : 0,0200 L = 0,125 mol/L
    Ergebnis:
    0,125 mol/L
  2. ●20
    25 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,04 L = 0,02 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,01 mol : 0,025 L = 0,4 mol/L
    Ergebnis:
    0,4 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
    Eine Portion Ethanol (M = 46 g/mol) hat die Masse 69 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 69 g und M = 46 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 1,5 mol
    Ergebnis:
    1,5 mol
  2. ●23
    Eine isotonische Kochsalzlösung enthält 9,0 g Natriumchlorid je Liter. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration entspricht das (M = 58,5 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 9,0 g/L : 58,5 g/mol.
    3. c = 0,15 mol/L
    Ergebnis:
    0,15 mol/L
  3. ●24
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 10 g Neon (M = 20 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 10 g : 20 g/mol = 0,5 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 12 L
    Ergebnis:
    12 L
  4. ●25
    Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. Bestimme: Welche Masse Eisen (M = 56 g/mol) entsteht aus 16 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Eisen(III)-oxid) = 16 g : 160 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Eisen) = 0,1 mol · 2 : 1, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 8,96 g
    Ergebnis:
    8,96 g
  5. ●26
    Eine Probe von 0,30 g eines Gases nimmt 100 mL ein (20 Grad Celsius, 1013 hPa, V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    Lösung zeigen
    1. V = 100 mL = 0,100 L.
    2. M = 0,30 g · 24 L/mol : 0,100 L.
    3. M = 72 g/mol
    Ergebnis:
    72 g/mol
  6. ●27
    50 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,024 L = 0,0024 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0024 mol : 0,05 L = 0,048 mol/L
    Ergebnis:
    0,048 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 0,1 mol Saccharose (M = 342 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    34,2 g

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

    29
    Aus 100 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,05 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,5 g/L

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

    30
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 8,5 g Ammoniak (M = 17 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    11,2 L

  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? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2,72 g

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

    32
    Eine Verbindung enthält 85,7 Prozent Kohlenstoff und 14,3 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    CH₂

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

    33
    1,16 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
    Ergebnis:
    58 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    50 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
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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. 1,81 · 10²⁴ Moleküle
  2. 1,2 · 10²³ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,16 mol/L
  5. 35 g/L
  6. 40 mL
  7. 2,24 L
  8. 2,4 L
  9. 18 mL
  10. 198 g
  11. 68 g
  12. 0,2 g
  13. CH₄N₂O
  14. H₄N₂O₃
  15. C₂H₆O
  16. 44 g/mol
  17. 40 g/mol
  18. 8 Kohlenstoffatome
  19. 0,125 mol/L
  20. 0,4 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 1,5 mol
  23. 0,15 mol/L
  24. 12 L
  25. 8,96 g
  26. 72 g/mol
  27. 0,048 mol/L
  28. 34,2 g
  29. 0,5 g/L
  30. 11,2 L
  31. 2,72 g
  32. CH₂
  33. 58 g/mol
  34. 0,2 mol/L