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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 0,2 mol Ammoniak (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
Schritt für Schritt
  1. N = n · N_A.
  2. N = 0,2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 1,2 · 10²³
  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

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
N = N_A : n, also 6,02 · 10²³ : 0,5 = 1,2 · 10²⁴ Teilchen.
So richtig
N = n · N_A, also 0,5 · 6,02 · 10²³ = 3,01 · 10²³ Teilchen.

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 0,25 mol Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol)?
    So fängst du an:
    m = n · M.
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 0,25 mol · 84 g/mol.
    3. m = 21 g
    Ergebnis:
    21 g
  2. ●2
    Wie viele Wassermoleküle enthalten 0,50 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. Die Teilchenzahl ist N = n · N_A.
    2. N = 0,50 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 3,01 · 10²³
    Ergebnis:
    3,01 · 10²³ Moleküle
  3. ★3
    Eine Portion Ammoniak (M = 17 g/mol) hat die Masse 3,4 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 3,4 g und M = 17 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 0,2 mol
    Ergebnis:
    0,2 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

20 mL Salzsäure mit c = 1,0 mol/L werden mit Wasser auf 100 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
Schritt für Schritt
  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
  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

AchtungQuotient beim Verdünnen oder Titrieren umgekehrt

So nicht
20 mL mit 1,0 mol/L auf 100 mL: c = 1,0 mol/L · 100 mL : 20 mL = 5,0 mol/L.
So richtig
c₂ = c₁ · V₁ : V₂ = 1,0 mol/L · 20 mL : 100 mL = 0,20 mol/L.

Schätze zuerst: Wird die Lösung stärker oder schwächer? Prüfe das Ergebnis an dieser Richtung.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    25 mL Lösung mit c = 0,4 mol/L werden mit Wasser auf 500 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 · 25 mL : 500 mL.
    3. c₂ = 0,02 mol/L
    Ergebnis:
    0,02 mol/L
  2. ●5
    Aus 50 mL Meerwasser bleiben nach dem Eindampfen 1,75 g Salz zurück. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat das Meerwasser?
    Lösung zeigen
    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
  3. ★6
    Aus 100 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,5 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 100 mL = 0,1 L.
    3. β = 0,5 g : 0,1 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 11 g Propan (M = 44 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 11 g : 44 g/mol = 0,25 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 5,6 L
  1. n = m : M = 11 g : 44 g/mol = 0,25 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 5,6 L
Ergebnis:
5,6 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
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 2,24 L Butan bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
    So fängst du an:
    n = V : V_m.
    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
  2. ●8
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 1,6 g Methan (M = 16 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 1,6 g : 16 g/mol = 0,1 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 2,24 L
    Ergebnis:
    2,24 L
  3. ★9
    0,05 mol Stickstoff 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 = 0,05 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 1,12 L
    Ergebnis:
    1,12 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 4,4 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Propan) = 4,4 g : 44 g/mol = 0,1 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,1 mol · 3 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
  3. m = 6,6 g
  1. n(Propan) = 4,4 g : 44 g/mol = 0,1 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,1 mol · 3 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
  3. m = 6,6 g
Ergebnis:
6,6 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
    4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃. Bestimme: Welche Masse Aluminiumoxid (M = 102 g/mol) entsteht aus 5,4 g Aluminium (M = 27 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Aluminium) = 5,4 g : 27 g/mol = 0,2 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Aluminium) = 5,4 g : 27 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Aluminiumoxid) = 0,2 mol · 2 : 4, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 7,65 g
    Ergebnis:
    7,65 g
  2. ●11
    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? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Eisen) = 5,6 g : 56 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,1 mol · 2 : 4, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 6 g
    Ergebnis:
    6 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 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 37,5 Prozent Kohlenstoff, 12,5 Prozent Wasserstoff und 50,0 Prozent Sauerstoff (M(C) = 12, M(H) = 1, M(O) = 16 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 3,13 mol C, 12,5 mol H, 3,13 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 4 : 1, also CH₄O.
    Ergebnis:
    CH₄O
  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

0,56 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?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,56 g · 24 L/mol : 0,48 L.
  3. M = 28 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,56 g · 24 L/mol : 0,48 L.
  3. M = 28 g/mol
Ergebnis:
28 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 70 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    So fängst du an:
    M(CH₂) = 14 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 14 g/mol.
    2. Faktor = 70 g/mol : 14 g/mol = 5.
    3. Summenformel mit 5 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    5 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
    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 Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 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) = 0,5 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
    25,0 mL Schwefelsäure verbrauchen bei der Titration 20,0 mL Natronlauge (c = 0,100 mol/L): H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O. Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0200 L = 0,00200 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0200 L = 0,00200 mol.
    2. n(H₂SO₄) = 0,00200 mol : 2 = 0,00100 mol.
    3. c = 0,00100 mol : 0,0250 L = 0,040 mol/L
    Ergebnis:
    0,040 mol/L
  2. ●20
    25 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    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 : 0,025 L = 0,096 mol/L
    Ergebnis:
    0,096 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
    Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Wasser (M = 18 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 1,5 mol · 18 g/mol.
    3. m = 27 g
    Ergebnis:
    27 g
  2. ●23
    25 mL Lösung mit c = 0,5 mol/L werden mit Wasser auf 100 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 0,5 mol/L · 25 mL : 100 mL.
    3. c₂ = 0,125 mol/L
    Ergebnis:
    0,125 mol/L
  3. ●24
    0,025 mol Ammoniak 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
    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)?
    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
  5. ●26
    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?
    Lösung zeigen
    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
  6. ●27
    25 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,008 L = 0,0016 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0016 mol : 0,025 L = 0,064 mol/L
    Ergebnis:
    0,064 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 2,5 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    253 g

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

    29
    20 mL Salzsäure mit c = 1,0 mol/L werden mit Wasser auf 100 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,20 mol/L

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

    30
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 2,4 L Methan bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,1 mol

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

    31
    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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    40 g

  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
    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
    10 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 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
    Ergebnis:
    0,4 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. 21 g
  2. 3,01 · 10²³ Moleküle
  3. 0,2 mol
  4. 0,02 mol/L
  5. 35 g/L
  6. 5 g/L
  7. 0,1 mol
  8. 2,24 L
  9. 1,12 L
  10. 7,65 g
  11. 6 g
  12. 62,5 g
  13. C₃H₈O₃
  14. CH₄O
  15. C₂H₆O
  16. 5 Kohlenstoffatome
  17. 32 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,040 mol/L
  20. 0,096 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 27 g
  23. 0,125 mol/L
  24. 0,6 L
  25. 1,2 L
  26. 44 g/mol
  27. 0,064 mol/L
  28. 253 g
  29. 0,20 mol/L
  30. 0,1 mol
  31. 40 g
  32. CH₄N₂O
  33. 20 g/mol
  34. 0,4 mol/L