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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 2 mol Ethanol (M = 46 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. m = n · M.
  2. m = 2 mol · 46 g/mol.
  3. m = 92 g
  1. m = n · M.
  2. m = 2 mol · 46 g/mol.
  3. m = 92 g
Ergebnis:
92 g

Achtungm = n · M als Teilen erinnert

So nicht
Bestimme: Welche Masse haben 2 mol Ethanol (M = 46 g/mol) → 23 g
So richtig
Bestimme: Welche Masse haben 2 mol Ethanol (M = 46 g/mol) → 92 g

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

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Harnstoff (M = 60 g/mol)?
    So fängst du an:
    m = n · M.
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 1,5 mol · 60 g/mol.
    3. m = 90 g
    Ergebnis:
    90 g
  2. ●2
    Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Ammoniak (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
  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

Aus 50 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,25 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
Schritt für Schritt
  1. β = m : V.
  2. V = 50 mL = 0,05 L.
  3. β = 0,25 g : 0,05 L = 5 g/L
  1. β = m : V.
  2. V = 50 mL = 0,05 L.
  3. β = 0,25 g : 0,05 L = 5 g/L
Ergebnis:
5 g/L

AchtungMilliliter nicht in Liter umgerechnet

So nicht
4,0 g in 500 mL: 4,0 g : 500 = 0,0080 g/L.
So richtig
500 mL sind 0,500 L: 4,0 g : 0,500 L = 8,0 g/L.

Schreibe das Volumen in Litern hin, vor dem Rechnen. Prüfe am Ende die Einheit des Ergebnisses.

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
    50 mL Lösung mit c = 2 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 = 2 mol/L · 50 mL : 100 mL.
    3. c₂ = 1 mol/L
    Ergebnis:
    1 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

Bestimme: Welche Stoffmenge hat 2,4 L Sauerstoff bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = V : V_m.
  2. n = 2,4 L : 24 L/mol.
  3. n = 0,1 mol
  1. n = V : V_m.
  2. n = 2,4 L : 24 L/mol.
  3. n = 0,1 mol
Ergebnis:
0,1 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: Welches Volumen nehmen 0,85 g Ammoniak (M = 17 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    So fängst du an:
    n = m : M = 0,85 g : 17 g/mol = 0,05 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 0,85 g : 17 g/mol = 0,05 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 1,12 L
    Ergebnis:
    1,12 L
  2. ●8
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 2,9 g Butan (M = 58 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 2,9 g : 58 g/mol = 0,05 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 1,12 L
    Ergebnis:
    1,12 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

2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂. Bestimme: Welche Masse Wasserstoff (M = 2 g/mol) entsteht aus 4,6 g Natrium (M = 23 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Natrium) = 4,6 g : 23 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Wasserstoff) = 0,2 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 0,16 g
  1. n(Natrium) = 4,6 g : 23 g/mol = 0,2 mol.
  2. n(Wasserstoff) = 0,2 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 0,16 g
Ergebnis:
0,16 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
    Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. Bestimme: Welche Masse Eisen (M = 56 g/mol) entsteht aus 80 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Eisen(III)-oxid) = 80 g : 160 g/mol = 0,5 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Eisen(III)-oxid) = 80 g : 160 g/mol = 0,5 mol.
    2. n(Eisen) = 0,5 mol · 2 : 1, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 44,8 g
    Ergebnis:
    44,8 g
  2. ●11
    2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff (M = 32 g/mol) entsteht aus 68 g Wasserstoffperoxid (M = 34 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Wasserstoffperoxid) = 68 g : 34 g/mol = 2 mol.
    2. n(Sauerstoff) = 2 mol · 1 : 2, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 24 g
    Ergebnis:
    24 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 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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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
    Die Verhältnisformel einer Verbindung ist CH₂O, ihre molare Masse beträgt 180 g/mol. Welche Summenformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂O) = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol.
    2. Faktor = 180 g/mol : 30 g/mol = 6.
    3. Alle Indizes mal 6: C₆H₁₂O₆
    Ergebnis:
    C₆H₁₂O₆
  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
    0,88 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?
    So fängst du an:
    M = m · V_m : V.
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 0,88 g · 24 L/mol : 0,48 L.
    3. M = 44 g/mol
    Ergebnis:
    44 g/mol
  2. ●17
    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
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 1 g · 24 L/mol : 1,2 L.
    3. M = 20 g/mol
    Ergebnis:
    20 g/mol
  3. ★18
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 28 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 14 g/mol.
    2. Faktor = 28 g/mol : 14 g/mol = 2.
    3. Summenformel mit 2 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    2 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

50 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,015 mol : 0,05 L = 0,3 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,015 mol : 0,05 L = 0,3 mol/L
Ergebnis:
0,3 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
    20 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
    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) : 2.
    3. c = 0,0016 mol : 0,02 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 mol/L
  2. ●20
    10 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,04 L = 0,004 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,004 mol : 0,01 L = 0,4 mol/L
    Ergebnis:
    0,4 mol/L
  3. ★21
    50 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,004 mol : 0,05 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 mol/L

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●22
    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
  2. ●23
    50 mL Lösung mit c = 2 mol/L werden mit Wasser auf 250 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 2 mol/L · 50 mL : 250 mL.
    3. c₂ = 0,4 mol/L
    Ergebnis:
    0,4 mol/L
  3. ●24
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 29 g Butan (M = 58 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 29 g : 58 g/mol = 0,5 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 11,2 L
    Ergebnis:
    11,2 L
  4. ●25
    CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Bestimme: Welche Masse Wasser (M = 18 g/mol) entsteht aus 32 g Methan (M = 16 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Methan) = 32 g : 16 g/mol = 2 mol.
    2. n(Wasser) = 2 mol · 2 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
    3. m = 36 g
    Ergebnis:
    36 g
  5. ●26
    5,8 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 = 5,8 g · 24 L/mol : 2,4 L.
    3. M = 58 g/mol
    Ergebnis:
    58 g/mol
  6. ●27
    20 mL Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,1 mol/L · 0,016 L = 0,0016 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0016 mol : 0,02 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 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
    Wie viele Moleküle enthalten 1,5 mol Ethanol (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    9,03 · 10²³ Moleküle

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

    29
    Aus 200 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 1,8 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    9 g/L

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

    30
    0,025 mol Sauerstoff werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,56 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 88 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    264 g

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

    32
    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
    Ergebnis:
    CH₄O

  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 42 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 Kohlenstoffatome

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    20 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,06 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. 90 g
  2. 1,81 · 10²³ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,20 mol/L
  5. 1 mol/L
  6. 40 mL
  7. 1,12 L
  8. 1,12 L
  9. 18 mL
  10. 44,8 g
  11. 24 g
  12. 62,5 g
  13. CH₄N₂O
  14. C₆H₁₂O₆
  15. C₂H₆O
  16. 44 g/mol
  17. 20 g/mol
  18. 2 Kohlenstoffatome
  19. 0,08 mol/L
  20. 0,4 mol/L
  21. 0,08 mol/L
  22. 3,01 · 10²³ Moleküle
  23. 0,4 mol/L
  24. 11,2 L
  25. 36 g
  26. 58 g/mol
  27. 0,08 mol/L
  28. 9,03 · 10²³ Moleküle
  29. 9 g/L
  30. 0,56 L
  31. 264 g
  32. CH₄O
  33. 3 Kohlenstoffatome
  34. 0,06 mol/L