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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Chemische Reaktionen quantitativ betrachtet

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
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  • 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 0,2 mol Glucose (M = 180 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. m = n · M.
  2. m = 0,2 mol · 180 g/mol.
  3. m = 36 g
  1. m = n · M.
  2. m = 0,2 mol · 180 g/mol.
  3. m = 36 g
Ergebnis:
36 g

Achtungm = n · M als Teilen erinnert

So nicht
Bestimme: Welche Masse haben 0,2 mol Glucose (M = 180 g/mol) → 900 g
So richtig
Bestimme: Welche Masse haben 0,2 mol Glucose (M = 180 g/mol) → 36 g

Überlege: Mehr mol wiegen mehr. Also m = n · M.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Eine Portion Natriumhydroxid (M = 40 g/mol) hat die Masse 16 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    So fängst du an:
    Gegeben sind m = 16 g und M = 40 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 16 g und M = 40 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 0,4 mol
    Ergebnis:
    0,4 mol
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 2 mol Ethanol (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 2 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,2 · 10²⁴
    Ergebnis:
    1,2 · 10²⁴ 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 500 mL Lösung sind 40 g Kupfersulfat (M = 160 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 40 g : 160 g/mol = 0,25 mol.
  2. V = 500 mL = 0,5 L.
  3. c = n : V = 0,5 mol/L
  1. n = m : M = 40 g : 160 g/mol = 0,25 mol.
  2. V = 500 mL = 0,5 L.
  3. c = n : V = 0,5 mol/L
Ergebnis:
0,5 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
    Eine Lösung von Silbernitrat hat die Massenkonzentration 17 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 170 g/mol)?
    So fängst du an:
    c = β : M.
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 17 g/L : 170 g/mol.
    3. c = 0,1 mol/L
    Ergebnis:
    0,1 mol/L
  2. ●5
    In 250 mL Lösung sind 5,85 g Natriumchlorid (M = 58,5 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    Lösung zeigen
    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
  3. ★6
    In 500 mL Lösung sind 22,5 g Glucose (M = 180 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 22,5 g : 180 g/mol = 0,125 mol.
    2. V = 500 mL = 0,5 L.
    3. c = n : V = 0,25 mol/L
    Ergebnis:
    0,25 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: Welches Volumen nehmen 7 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 7 g : 28 g/mol = 0,25 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 5,6 L
  1. n = m : M = 7 g : 28 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
    0,1 mol Argon 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
    0,025 mol Wasserstoff 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
  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

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? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Propan) = 8,8 g : 44 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,2 mol · 3 : 1, mal 0,75 für die Ausbeute.
  3. m = 19,8 g
  1. n(Propan) = 8,8 g : 44 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,2 mol · 3 : 1, mal 0,75 für die Ausbeute.
  3. m = 19,8 g
Ergebnis:
19,8 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
    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
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 28 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Stickstoff) = 28 g : 28 g/mol = 1 mol.
    2. n(Ammoniak) = 1 mol · 2 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
    3. m = 17 g
    Ergebnis:
    17 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 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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 82,8 Prozent Kohlenstoff und 17,2 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    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
  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

1,7 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?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 1,7 g · 24 L/mol : 2,4 L.
  3. M = 17 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 1,7 g · 24 L/mol : 2,4 L.
  3. M = 17 g/mol
Ergebnis:
17 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
    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?
    So fängst du an:
    M = m · V_m : V.
    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
  2. ●17
    0,17 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 = 0,17 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 17 g/mol
    Ergebnis:
    17 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 Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,024 L = 0,0048 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0024 mol : 0,025 L = 0,096 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,024 L = 0,0048 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,0024 mol : 0,025 L = 0,096 mol/L
Ergebnis:
0,096 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
    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?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,015 L = 0,0015 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,015 L = 0,0015 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0015 mol : 0,01 L = 0,15 mol/L
    Ergebnis:
    0,15 mol/L
  2. ●20
    10 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    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 : 0,01 L = 0,2 mol/L
    Ergebnis:
    0,2 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 3 mol Kohlenstoffdioxid (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    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. ●23
    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
    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
  3. ●24
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 2,4 L Argon bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 2,4 L : 24 L/mol.
    3. n = 0,1 mol
    Ergebnis:
    0,1 mol
  4. ●25
    C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 22 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Propan) = 22 g : 44 g/mol = 0,5 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 3 : 1, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 49,5 g
    Ergebnis:
    49,5 g
  5. ●26
    Die Verbrennung von 0,92 g einer Verbindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff liefert 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 1,08 g Wasser. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoff steckt in der Probe (M(CO₂) = 44 g/mol, M(C) = 12 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n(CO₂) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,040 mol.
    2. n(C) = n(CO₂) = 0,040 mol.
    3. m(C) = 0,040 mol · 12 g/mol = 0,48 g
    Ergebnis:
    0,48 g
  6. ●27
    0,4 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 = 0,4 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 40 g/mol
    Ergebnis:
    40 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
    Eine Portion Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) hat die Masse 210 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2,5 mol

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

    29
    Aus 250 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 5 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
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    Ergebnis:
    20 g/L

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

    30
    0,025 mol Propan werden bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 24 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
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    Ergebnis:
    0,6 L

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

    31
    C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 22 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    33 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
    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?
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    Ergebnis:
    6 Kohlenstoffatome

  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 24 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,48 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. 0,4 mol
  2. 1,2 · 10²⁴ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,1 mol/L
  5. 0,40 mol/L
  6. 0,25 mol/L
  7. 2,24 L
  8. 0,6 L
  9. 18 mL
  10. 44 g
  11. 17 g
  12. 62,5 g
  13. CH₄N₂O
  14. C₂H₅
  15. C₂H₆O
  16. 32 g/mol
  17. 17 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,15 mol/L
  20. 0,2 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 1,81 · 10²⁴ Moleküle
  23. 0,20 mol/L
  24. 0,1 mol
  25. 49,5 g
  26. 0,48 g
  27. 40 g/mol
  28. 2,5 mol
  29. 20 g/L
  30. 0,6 L
  31. 33 g
  32. CH₄N₂O
  33. 6 Kohlenstoffatome
  34. 0,48 mol/L