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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

Eine Portion Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) hat die Masse 8,8 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Gegeben sind m = 8,8 g und M = 44 g/mol.
  2. n = m : M.
  3. n = 0,2 mol
  1. Gegeben sind m = 8,8 g und M = 44 g/mol.
  2. n = m : M.
  3. n = 0,2 mol
Ergebnis:
0,2 mol

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
    Bestimme: Welche Masse haben 1,5 mol Saccharose (M = 342 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 1,5 mol · 342 g/mol.
    3. m = 513 g
    Ergebnis:
    513 g
  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

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
    In 250 mL Lösung sind 5,85 g Natriumchlorid (M = 58,5 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    So fängst du an:
    n = 5,85 g : 58,5 g/mol = 0,100 mol.
    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
  2. ●5
    Eine Lösung von Saccharose hat die Massenkonzentration 684 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 342 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 684 g/L : 342 g/mol.
    3. c = 2 mol/L
    Ergebnis:
    2 mol/L
  3. ★6
    Aus 250 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 1,25 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 250 mL = 0,25 L.
    3. β = 1,25 g : 0,25 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

0,25 mol Kohlenstoffdioxid werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
Schritt für Schritt
  1. V = n · V_m.
  2. V = 0,25 mol · 22,4 L/mol.
  3. V = 5,6 L
  1. V = n · V_m.
  2. V = 0,25 mol · 22,4 L/mol.
  3. V = 5,6 L
Ergebnis:
5,6 L

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
    0,1 mol Ammoniak werden bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 24 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 · 24 L/mol.
    3. V = 2,4 L
    Ergebnis:
    2,4 L
  2. ●8
    Bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa gilt V_m = 22,4 L/mol. Bestimme: Welche Stoffmenge hat 5,6 L Gas unter diesen Bedingungen?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 5,6 L : 22,4 L/mol.
    3. n = 0,25 mol
    Ergebnis:
    0,25 mol
  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?
Schritt für Schritt
  1. n(Stickstoff) = 28 g : 28 g/mol = 1 mol.
  2. n(Ammoniak) = 1 mol · 2 : 1.
  3. m = 34 g
  1. n(Stickstoff) = 28 g : 28 g/mol = 1 mol.
  2. n(Ammoniak) = 1 mol · 2 : 1.
  3. m = 34 g
Ergebnis:
34 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
    Aus 4,0 g Kupferoxid (M = 80 g/mol) entsteht nach CuO + H₂ → Cu + H₂O Kupfer (M = 64 g/mol). Bestimme: Wie viel Kupfer liefert die Reaktion bei 75 Prozent Ausbeute?
    Lösung zeigen
    1. n(CuO) = 4,0 g : 80 g/mol = 0,050 mol, also 0,050 mol Cu.
    2. theoretisch 0,050 mol · 64 g/mol = 3,2 g.
    3. tatsächlich 0,75 · 3,2 g = 2,4 g
    Ergebnis:
    2,4 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 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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 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

4,4 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 = 4,4 g · 24 L/mol : 2,4 L.
  3. M = 44 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 4,4 g · 24 L/mol : 2,4 L.
  3. M = 44 g/mol
Ergebnis:
44 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
    0,34 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 = 0,34 g · 24 L/mol : 0,48 L.
    3. M = 17 g/mol
    Ergebnis:
    17 g/mol
  2. ●17
    Eine Probe von 0,30 g eines Gases nimmt 100 mL ein (20 Grad Celsius, 1013 hPa, V_m = 24 L/mol). Bestimme: Wie groß ist die molare Masse?
    Lösung zeigen
    1. V = 100 mL = 0,100 L.
    2. M = 0,30 g · 24 L/mol : 0,100 L.
    3. M = 72 g/mol
    Ergebnis:
    72 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

25,0 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?
Schritt für Schritt
  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
  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

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
    10 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    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 : 0,01 L = 0,24 mol/L
    Ergebnis:
    0,24 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 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
    Aus 250 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,5 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 250 mL = 0,25 L.
    3. β = 0,5 g : 0,25 L = 2 g/L
    Ergebnis:
    2 g/L
  3. ●24
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 1,2 L Kohlenstoffdioxid bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 1,2 L : 24 L/mol.
    3. n = 0,05 mol
    Ergebnis:
    0,05 mol
  4. ●25
    2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff (M = 32 g/mol) entsteht aus 8,5 g Wasserstoffperoxid (M = 34 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Wasserstoffperoxid) = 8,5 g : 34 g/mol = 0,25 mol.
    2. n(Sauerstoff) = 0,25 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 3,2 g
    Ergebnis:
    3,2 g
  5. ●26
    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?
    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
  6. ●27
    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

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
    25 mL Lösung mit c = 0,4 mol/L werden mit Wasser auf 250 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,04 mol/L

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

    30
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 6,0 L Wasserstoff bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,25 mol

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

    31
    2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 16,8 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3,52 g

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

    32
    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
    Ergebnis:
    0,48 g

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

    33
    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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    44 g/mol

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    10 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 15 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
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    Ergebnis:
    0,3 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. 513 g
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,40 mol/L
  5. 2 mol/L
  6. 5 g/L
  7. 2,4 L
  8. 0,25 mol
  9. 18 mL
  10. 1,2 L
  11. 2,4 g
  12. 62,5 g
  13. C₃H₆O
  14. CH₄O
  15. C₂H₆O
  16. 17 g/mol
  17. 72 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,016 mol/L
  20. 0,24 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 3,01 · 10²³ Moleküle
  23. 2 g/L
  24. 0,05 mol
  25. 3,2 g
  26. C₂H₆O
  27. 32 g/mol
  28. 20 g
  29. 0,04 mol/L
  30. 0,25 mol
  31. 3,52 g
  32. 0,48 g
  33. 44 g/mol
  34. 0,3 mol/L