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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Chemische Reaktionen quantitativ betrachtet

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○ 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 Glucose (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 0,4 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    So fängst du an:
    N = n · N_A.
    Lösung zeigen
    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
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 0,5 mol Kohlenstoffdioxid (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 0,5 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 3,01 · 10²³
    Ergebnis:
    3,01 · 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

In 200 mL Lösung sind 27,4 g Saccharose (M = 342 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 27,4 g : 342 g/mol = 0,08 mol.
  2. V = 200 mL = 0,2 L.
  3. c = n : V = 0,4 mol/L
  1. n = m : M = 27,4 g : 342 g/mol = 0,08 mol.
  2. V = 200 mL = 0,2 L.
  3. c = n : V = 0,4 mol/L
Ergebnis:
0,4 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
    In 250 mL Lösung sind 2,1 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    So fängst du an:
    n = m : M = 2,1 g : 84 g/mol = 0,025 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 2,1 g : 84 g/mol = 0,025 mol.
    2. V = 250 mL = 0,25 L.
    3. c = n : V = 0,1 mol/L
    Ergebnis:
    0,1 mol/L
  2. ●5
    25 mL Lösung mit c = 0,4 mol/L werden mit Wasser auf 200 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 0,4 mol/L · 25 mL : 200 mL.
    3. c₂ = 0,05 mol/L
    Ergebnis:
    0,05 mol/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

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?
Schritt für Schritt
  1. Gleiches Volumen bei gleicher Temperatur und gleichem Druck.
  2. Dann ist V_m für beide Gase gleich.
  3. Also ist n = V : V_m gleich.
  1. Gleiches Volumen bei gleicher Temperatur und gleichem Druck.
  2. Dann ist V_m für beide Gase gleich.
  3. Also ist n = V : V_m gleich.
Ergebnis:
Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum

AchtungGasvolumen soll von der Teilchensorte abhängen

So nicht
1 mol Sauerstoff braucht mehr Raum als 1 mol Wasserstoff, die Teilchen sind schwerer.
So richtig
Bei gleicher Temperatur und gleichem Druck nimmt 1 mol jedes Gases denselben Raum ein.

Vergleiche: Wie groß ist der Abstand der Teilchen im Gas im Verhältnis zu ihrer Größe? Ordne dann die Volumina.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    0,025 mol Neon 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: Welches Volumen nehmen 2,8 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 2,8 g : 28 g/mol = 0,1 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 2,24 L
    Ergebnis:
    2,24 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

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.
Schritt für Schritt
  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
  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

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
    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)?
    So fängst du an:
    n(CaCO₃) = 5,0 g : 100 g/mol = 0,050 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
  2. ●11
    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?
    Lösung zeigen
    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
  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 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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 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?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 5,17 mol C, 10,3 mol H, 1,73 mol O.
    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
  2. ●14
    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
    1. n(C) : n(H) : n(O) = 40,0 : 12 und 6,7 : 1 und 53,3 : 16.
    2. Das ergibt 3,33 : 6,7 : 3,33 mol.
    3. Durch 3,33 geteilt ergibt sich 1 : 2 : 1, also CH₂O.
    Ergebnis:
    CH₂O
  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 CH (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 104 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
Schritt für Schritt
  1. M(CH) = 13 g/mol.
  2. Faktor = 104 g/mol : 13 g/mol = 8.
  3. Summenformel mit 8 Kohlenstoffatomen.
  1. M(CH) = 13 g/mol.
  2. Faktor = 104 g/mol : 13 g/mol = 8.
  3. Summenformel mit 8 Kohlenstoffatomen.
Ergebnis:
8 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
    0,16 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 = 0,16 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 16 g/mol
    Ergebnis:
    16 g/mol
  2. ●17
    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?
    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
  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 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?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,008 L = 0,004 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,002 mol : 0,05 L = 0,04 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,008 L = 0,004 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
  3. c = 0,002 mol : 0,05 L = 0,04 mol/L
Ergebnis:
0,04 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
    50 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,008 L = 0,0016 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,008 L = 0,0016 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,0008 mol : 0,05 L = 0,016 mol/L
    Ergebnis:
    0,016 mol/L
  2. ●20
    20 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
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,03 L = 0,006 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,006 mol : 0,02 L = 0,3 mol/L
    Ergebnis:
    0,3 mol/L
  3. ★21
    20 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,015 mol : 0,02 L = 0,75 mol/L
    Ergebnis:
    0,75 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 0,3 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 0,3 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,81 · 10²³
    Ergebnis:
    1,81 · 10²³ Moleküle
  2. ●23
    Eine Lösung von Glucose hat die Massenkonzentration 360 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 180 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 360 g/L : 180 g/mol.
    3. c = 2 mol/L
    Ergebnis:
    2 mol/L
  3. ●24
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 22 g Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 22 g : 44 g/mol = 0,5 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 11,2 L
    Ergebnis:
    11,2 L
  4. ●25
    Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. Bestimme: Welche Masse Eisen (M = 56 g/mol) entsteht aus 320 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Eisen(III)-oxid) = 320 g : 160 g/mol = 2 mol.
    2. n(Eisen) = 2 mol · 2 : 1, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 179 g
    Ergebnis:
    179 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 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 = 1,6 g · 24 L/mol : 2,4 L.
    3. M = 16 g/mol
    Ergebnis:
    16 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 Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) hat die Masse 22 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
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    Ergebnis:
    0,5 mol

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

    29
    Eine Lösung von Natriumhydrogencarbonat hat die Massenkonzentration 168 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 84 g/mol)?
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    Ergebnis:
    2 mol/L

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

    30
    0,1 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:
    2,4 L

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

    31
    4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃. Bestimme: Welche Masse Aluminiumoxid (M = 102 g/mol) entsteht aus 27 g Aluminium (M = 27 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
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    Ergebnis:
    38,3 g

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

    32
    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?
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    Ergebnis:
    H₄N₂O₃

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

    33
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 26 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
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    Ergebnis:
    2 Kohlenstoffatome

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    20 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
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    Ergebnis:
    0,16 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. 2,41 · 10²³ Moleküle
  2. 3,01 · 10²³ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,1 mol/L
  5. 0,05 mol/L
  6. 40 mL
  7. 0,56 L
  8. 2,24 L
  9. 18 mL
  10. 1,2 L
  11. 11 g
  12. 62,5 g
  13. C₃H₆O
  14. CH₂O
  15. C₂H₆O
  16. 16 g/mol
  17. 4 Kohlenstoffatome
  18. 120 g/mol
  19. 0,016 mol/L
  20. 0,3 mol/L
  21. 0,75 mol/L
  22. 1,81 · 10²³ Moleküle
  23. 2 mol/L
  24. 11,2 L
  25. 179 g
  26. CHO₂
  27. 16 g/mol
  28. 0,5 mol
  29. 2 mol/L
  30. 2,4 L
  31. 38,3 g
  32. H₄N₂O₃
  33. 2 Kohlenstoffatome
  34. 0,16 mol/L