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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 3,01 · 10²³ Formeleinheiten Magnesiumoxid (M = 40 g/mol, N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
Schritt für Schritt
  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
  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

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
Wie viele Moleküle enthalten 3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 2,01 · 10²³ Moleküle
So richtig
Wie viele Moleküle enthalten 3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 1,81 · 10²⁴ 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 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 = 3 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,81 · 10²⁴
    Ergebnis:
    1,81 · 10²⁴ Moleküle
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 1,5 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 1,5 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 9,03 · 10²³
    Ergebnis:
    9,03 · 10²³ Moleküle
  3. ★3
    Eine Portion Glucose (M = 180 g/mol) hat die Masse 72 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 72 g und M = 180 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 0,4 mol
    Ergebnis:
    0,4 mol

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 Kaliumhydroxid hat die Massenkonzentration 5,6 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 56 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. c = β : M.
  2. c = 5,6 g/L : 56 g/mol.
  3. c = 0,1 mol/L
  1. c = β : M.
  2. c = 5,6 g/L : 56 g/mol.
  3. c = 0,1 mol/L
Ergebnis:
0,1 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
    20 mL Salzsäure mit c = 1,0 mol/L werden mit Wasser auf 100 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 = 1,0 mol/L · 20 mL : 100 mL.
    3. c₂ = 0,20 mol/L
    Ergebnis:
    0,20 mol/L
  2. ●5
    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. ★6
    Eine Lösung von Glucose hat die Massenkonzentration 18 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 180 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 18 g/L : 180 g/mol.
    3. c = 0,1 mol/L
    Ergebnis:
    0,1 mol/L

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: Welche Stoffmenge hat 1,2 L Kohlenstoffdioxid bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = V : V_m.
  2. n = 1,2 L : 24 L/mol.
  3. n = 0,05 mol
  1. n = V : V_m.
  2. n = 1,2 L : 24 L/mol.
  3. n = 0,05 mol
Ergebnis:
0,05 mol

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: Welche Stoffmenge hat 12 L Argon bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    So fängst du an:
    n = V : V_m.
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 12 L : 24 L/mol.
    3. n = 0,5 mol
    Ergebnis:
    0,5 mol
  2. ●8
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 1,4 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 1,4 g : 28 g/mol = 0,05 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 1,2 L
    Ergebnis:
    1,2 L
  3. ★9
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 2,8 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 2,8 g : 28 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

C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 11 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
Schritt für Schritt
  1. n(Propan) = 11 g : 44 g/mol = 0,25 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,25 mol · 3 : 1.
  3. m = 33 g
  1. n(Propan) = 11 g : 44 g/mol = 0,25 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,25 mol · 3 : 1.
  3. m = 33 g
Ergebnis:
33 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
    2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 168 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    So fängst du an:
    n(Natriumhydrogencarbonat) = 168 g : 84 g/mol = 2 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 168 g : 84 g/mol = 2 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 2 mol · 1 : 2.
    3. m = 44 g
    Ergebnis:
    44 g
  2. ●11
    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?
    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
  3. ★12
    2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 16,8 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 16,8 g : 84 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,2 mol · 1 : 2.
    3. m = 4,4 g
    Ergebnis:
    4,4 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 80,0 Prozent Kohlenstoff und 20,0 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,67 mol C, 20 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 1 : 3, also CH₃.
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,67 mol C, 20 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 1 : 3, also CH₃.
Ergebnis:
CH₃

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 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?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 3,26 mol C, 8,7 mol H, 3,26 mol O.
    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
  2. ●14
    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
    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
  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 84 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
Schritt für Schritt
  1. M(CH₂) = 14 g/mol.
  2. Faktor = 84 g/mol : 14 g/mol = 6.
  3. Summenformel mit 6 Kohlenstoffatomen.
  1. M(CH₂) = 14 g/mol.
  2. Faktor = 84 g/mol : 14 g/mol = 6.
  3. Summenformel mit 6 Kohlenstoffatomen.
Ergebnis:
6 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
    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
    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
  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 Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,016 L = 0,0032 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,0032 mol : 0,025 L = 0,128 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,016 L = 0,0032 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,0032 mol : 0,025 L = 0,128 mol/L
Ergebnis:
0,128 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
    10 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,024 L = 0,012 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,024 L = 0,012 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,012 mol : 0,01 L = 1,2 mol/L
    Ergebnis:
    1,2 mol/L
  2. ●20
    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?
    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
  3. ★21
    10 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,03 L = 0,003 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,003 mol : 0,01 L = 0,3 mol/L
    Ergebnis:
    0,3 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 0,1 mol Wasser (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
    0,025 mol Kohlenstoffdioxid werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    1. V = n · V_m.
    2. V = 0,025 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 0,56 L
    Ergebnis:
    0,56 L
  3. ●24
    4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃. Bestimme: Welche Masse Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) entsteht aus 5,6 g Eisen (M = 56 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Eisen) = 5,6 g : 56 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,1 mol · 2 : 4.
    3. m = 8 g
    Ergebnis:
    8 g
  4. ●25
    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
  5. ●26
    0,32 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?
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 0,32 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 32 g/mol
    Ergebnis:
    32 g/mol
  6. ●27
    20 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 12,5 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,0125 L = 0,00125 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,000625 mol : 0,02 L = 0,0313 mol/L
    Ergebnis:
    0,0313 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 Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    320 g

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

    29
    Aus 200 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 4 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 g/L

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

    30
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 16 g Sauerstoff (M = 32 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    12 L

  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 160 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    89,6 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?
    Lösung zeigen
    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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    28 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    10 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 15 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,15 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. 9,03 · 10²³ Moleküle
  3. 0,4 mol
  4. 0,20 mol/L
  5. 0,15 mol/L
  6. 0,1 mol/L
  7. 0,5 mol
  8. 1,2 L
  9. 2,4 L
  10. 44 g
  11. 2,4 g
  12. 4,4 g
  13. C₃H₈O₃
  14. C₃H₆O
  15. C₂H₆O
  16. 4 Kohlenstoffatome
  17. 72 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 1,2 mol/L
  20. 0,125 mol/L
  21. 0,3 mol/L
  22. 6,02 · 10²² Moleküle
  23. 0,56 L
  24. 8 g
  25. H₄N₂O₃
  26. 32 g/mol
  27. 0,0313 mol/L
  28. 320 g
  29. 20 g/L
  30. 12 L
  31. 89,6 g
  32. CH₂O
  33. 28 g/mol
  34. 0,15 mol/L