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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 2 mol Glucose (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
Schritt für Schritt
  1. N = n · N_A.
  2. N = 2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 1,2 · 10²⁴
  1. N = n · N_A.
  2. N = 2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 1,2 · 10²⁴
Ergebnis:
1,2 · 10²⁴ Moleküle

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
Wie viele Moleküle enthalten 2 mol Glucose (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 3,01 · 10²³ Moleküle
So richtig
Wie viele Moleküle enthalten 2 mol Glucose (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 1,2 · 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
    Eine Portion Wasser (M = 18 g/mol) hat die Masse 3,6 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    So fängst du an:
    Gegeben sind m = 3,6 g und M = 18 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 3,6 g und M = 18 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 0,2 mol
    Ergebnis:
    0,2 mol
  2. ●2
    Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 1,5 mol · 44 g/mol.
    3. m = 66 g
    Ergebnis:
    66 g
  3. ★3
    Eine Portion Natriumhydroxid (M = 40 g/mol) hat die Masse 100 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 100 g und M = 40 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 2,5 mol
    Ergebnis:
    2,5 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

In 250 mL Lösung sind 5,85 g Natriumchlorid (M = 58,5 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
Schritt für Schritt
  1. n = 5,85 g : 58,5 g/mol = 0,100 mol.
  2. V = 250 mL = 0,250 L.
  3. c = n : V = 0,40 mol/L
  1. n = 5,85 g : 58,5 g/mol = 0,100 mol.
  2. V = 250 mL = 0,250 L.
  3. c = n : V = 0,40 mol/L
Ergebnis:
0,40 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 Lösung mit c = 0,4 mol/L werden mit Wasser auf 200 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 = 0,4 mol/L · 20 mL : 200 mL.
    3. c₂ = 0,04 mol/L
    Ergebnis:
    0,04 mol/L
  2. ●5
    In 500 mL Lösung sind 5,3 g Natriumcarbonat (M = 106 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 5,3 g : 106 g/mol = 0,05 mol.
    2. V = 500 mL = 0,5 L.
    3. c = n : V = 0,1 mol/L
    Ergebnis:
    0,1 mol/L
  3. ★6
    Aus 200 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 1 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 200 mL = 0,2 L.
    3. β = 1 g : 0,2 L = 5 g/L
    Ergebnis:
    5 g/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: Welches Volumen nehmen 2,8 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 24 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 2,8 g : 28 g/mol = 0,1 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 2,4 L
  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

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
    0,025 mol Kohlenstoffdioxid 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 = 0,025 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 0,56 L
    Ergebnis:
    0,56 L
  2. ●8
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 4,8 L Argon bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 4,8 L : 24 L/mol.
    3. n = 0,2 mol
    Ergebnis:
    0,2 mol
  3. ★9
    0,025 mol Sauerstoff 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

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?
Schritt für Schritt
  1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 42 g : 84 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 1 : 2.
  3. m = 11 g
  1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 42 g : 84 g/mol = 0,5 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 1 : 2.
  3. m = 11 g
Ergebnis:
11 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 8,4 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Natriumhydrogencarbonat) = 8,4 g : 84 g/mol = 0,1 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 8,4 g : 84 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,1 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 1,76 g
    Ergebnis:
    1,76 g
  2. ●11
    2 H₂O → 2 H₂ + O₂. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff (M = 32 g/mol) entsteht aus 3,6 g Wasser (M = 18 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Wasser) = 3,6 g : 18 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Sauerstoff) = 0,2 mol · 1 : 2.
    3. m = 3,2 g
    Ergebnis:
    3,2 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 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 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?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 4,35 mol C, 13 mol H, 2,17 mol O.
    Lösung zeigen
    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
  2. ●14
    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
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 7,14 mol C, 14,3 mol H.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 2, also CH₂.
    Ergebnis:
    CH₂
  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
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 52 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    So fängst du an:
    M(CH) = 13 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. M(CH) = 13 g/mol.
    2. Faktor = 52 g/mol : 13 g/mol = 4.
    3. Summenformel mit 4 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    4 Kohlenstoffatome
  2. ●17
    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
  3. ★18
    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

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

20 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?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,015 L = 0,0015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,0015 mol : 0,02 L = 0,075 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,015 L = 0,0015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,0015 mol : 0,02 L = 0,075 mol/L
Ergebnis:
0,075 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 Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,016 L = 0,0032 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,016 L = 0,0032 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0032 mol : 0,05 L = 0,064 mol/L
    Ergebnis:
    0,064 mol/L
  2. ●20
    25 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 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) = 0,5 mol/L · 0,008 L = 0,004 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,002 mol : 0,025 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 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 Calciumcarbonat (M = 100 g/mol) hat die Masse 25 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    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
  2. ●23
    Aus 100 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,05 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 100 mL = 0,1 L.
    3. β = 0,05 g : 0,1 L = 0,5 g/L
    Ergebnis:
    0,5 g/L
  3. ●24
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 2,24 L Methan bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 2,24 L : 22,4 L/mol.
    3. n = 0,1 mol
    Ergebnis:
    0,1 mol
  4. ●25
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 5,6 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Stickstoff) = 5,6 g : 28 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Ammoniak) = 0,2 mol · 2 : 1.
    3. m = 6,8 g
    Ergebnis:
    6,8 g
  5. ●26
    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
  6. ●27
    1,6 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
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 1,6 g · 24 L/mol : 1,2 L.
    3. M = 32 g/mol
    Ergebnis:
    32 g/mol

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 3,01 · 10²³ Formeleinheiten Magnesiumoxid (M = 40 g/mol, N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 g

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

    29
    Eine Lösung von Natriumhydrogencarbonat hat die Massenkonzentration 42 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 84 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,5 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?
    Lösung zeigen
    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
    Aluminium reagiert mit Salzsäure: 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht aus 0,20 mol Aluminium?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,30 mol

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

    32
    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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    CH₄N₂O

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

    33
    3,2 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
    Ergebnis:
    32 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    10 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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,6 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. 0,2 mol
  2. 66 g
  3. 2,5 mol
  4. 0,04 mol/L
  5. 0,1 mol/L
  6. 5 g/L
  7. 0,56 L
  8. 0,2 mol
  9. 0,6 L
  10. 1,76 g
  11. 3,2 g
  12. 62,5 g
  13. C₂H₆O
  14. CH₂
  15. C₂H₆O
  16. 4 Kohlenstoffatome
  17. 32 g/mol
  18. 6 Kohlenstoffatome
  19. 0,064 mol/L
  20. 0,08 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 0,25 mol
  23. 0,5 g/L
  24. 0,1 mol
  25. 6,8 g
  26. CHO₂
  27. 32 g/mol
  28. 20 g
  29. 0,5 mol/L
  30. Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum
  31. 0,30 mol
  32. CH₄N₂O
  33. 32 g/mol
  34. 0,6 mol/L