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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 0,1 mol Ethanol (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
Schritt für Schritt
  1. N = n · N_A.
  2. N = 0,1 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 6,02 · 10²²
  1. N = n · N_A.
  2. N = 0,1 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
  3. N = 6,02 · 10²²
Ergebnis:
6,02 · 10²² Moleküle

AchtungTeilchenzahl durch Division mit der Avogadro-Konstante

So nicht
Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 2,01 · 10²⁴ Moleküle
So richtig
Wie viele Moleküle enthalten 0,3 mol Wasser (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol) → 1,81 · 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
    Eine Portion Kaliumnitrat (M = 101 g/mol) hat die Masse 202 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    So fängst du an:
    Gegeben sind m = 202 g und M = 101 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 202 g und M = 101 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 2 mol
    Ergebnis:
    2 mol
  2. ●2
    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
  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 Lösung mit c = 2 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 = 2 mol/L · 20 mL : 100 mL.
  3. c₂ = 0,4 mol/L
  1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
  2. c₂ = 2 mol/L · 20 mL : 100 mL.
  3. c₂ = 0,4 mol/L
Ergebnis:
0,4 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
    Eine Lösung von Natriumcarbonat hat die Massenkonzentration 212 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 106 g/mol)?
    So fängst du an:
    c = β : M.
    Lösung zeigen
    1. c = β : M.
    2. c = 212 g/L : 106 g/mol.
    3. c = 2 mol/L
    Ergebnis:
    2 mol/L
  2. ●5
    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. ★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 11,2 L Argon bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = V : V_m.
  2. n = 11,2 L : 22,4 L/mol.
  3. n = 0,5 mol
  1. n = V : V_m.
  2. n = 11,2 L : 22,4 L/mol.
  3. n = 0,5 mol
Ergebnis:
0,5 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: Welche Stoffmenge hat 1,2 L Methan bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    So fängst du an:
    n = V : V_m.
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 1,2 L : 24 L/mol.
    3. n = 0,05 mol
    Ergebnis:
    0,05 mol
  2. ●8
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 4,48 L Kohlenstoffdioxid bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = V : V_m.
    2. n = 4,48 L : 22,4 L/mol.
    3. n = 0,2 mol
    Ergebnis:
    0,2 mol
  3. ★9
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 2 g Neon (M = 20 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 2 g : 20 g/mol = 0,1 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 2,24 L
    Ergebnis:
    2,24 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

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?
Schritt für Schritt
  1. n(Eisen) = 5,6 g : 56 g/mol = 0,1 mol.
  2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,1 mol · 2 : 4.
  3. m = 8 g
  1. n(Eisen) = 5,6 g : 56 g/mol = 0,1 mol.
  2. n(Eisen(III)-oxid) = 0,1 mol · 2 : 4.
  3. m = 8 g
Ergebnis:
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? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    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, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 35,2 g
    Ergebnis:
    35,2 g
  2. ●11
    2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂. Bestimme: Welche Masse Wasserstoff (M = 2 g/mol) entsteht aus 5,4 g Aluminium (M = 27 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Aluminium) = 5,4 g : 27 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Wasserstoff) = 0,2 mol · 3 : 2.
    3. m = 0,6 g
    Ergebnis:
    0,6 g
  3. ★12
    2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff (M = 32 g/mol) entsteht aus 3,4 g Wasserstoffperoxid (M = 34 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Wasserstoffperoxid) = 3,4 g : 34 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Sauerstoff) = 0,1 mol · 1 : 2, mal 0,75 für die Ausbeute.
    3. m = 1,2 g
    Ergebnis:
    1,2 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

Die Verhältnisformel einer Verbindung ist CH₂O, ihre molare Masse beträgt 180 g/mol. Welche Summenformel hat sie?
Schritt für Schritt
  1. M(CH₂O) = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol.
  2. Faktor = 180 g/mol : 30 g/mol = 6.
  3. Alle Indizes mal 6: C₆H₁₂O₆
  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

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. ○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 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
  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

2,2 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?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 2,2 g · 24 L/mol : 1,2 L.
  3. M = 44 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 2,2 g · 24 L/mol : 1,2 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
    2 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?
    So fängst du an:
    M = m · V_m : V.
    Lösung zeigen
    1. M = m · V_m : V.
    2. M = 2 g · 24 L/mol : 1,2 L.
    3. M = 40 g/mol
    Ergebnis:
    40 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
    0,44 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 = 0,44 g · 24 L/mol : 0,24 L.
    3. M = 44 g/mol
    Ergebnis:
    44 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 Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 24 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,024 L = 0,012 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,012 mol : 0,025 L = 0,48 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,024 L = 0,012 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,012 mol : 0,025 L = 0,48 mol/L
Ergebnis:
0,48 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 Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,04 L = 0,02 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,04 L = 0,02 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,02 mol : 0,02 L = 1 mol/L
    Ergebnis:
    1 mol/L
  2. ●20
    25 mL Schwefelsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 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) = 0,2 mol/L · 0,016 L = 0,0032 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,0016 mol : 0,025 L = 0,064 mol/L
    Ergebnis:
    0,064 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 2,5 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 2,5 mol · 101 g/mol.
    3. m = 253 g
    Ergebnis:
    253 g
  2. ●23
    20 mL Lösung mit c = 0,4 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 = 0,4 mol/L · 20 mL : 250 mL.
    3. c₂ = 0,032 mol/L
    Ergebnis:
    0,032 mol/L
  3. ●24
    0,025 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 = 0,025 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 0,56 L
    Ergebnis:
    0,56 L
  4. ●25
    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?
    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
  5. ●26
    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?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 5 mol H, 2,5 mol N, 3,75 mol O.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 4 : 2 : 3, also H₄N₂O₃.
    Ergebnis:
    H₄N₂O₃
  6. ●27
    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
    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

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 0,3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1,81 · 10²³ Moleküle

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

    29
    25 mL Lösung mit c = 1 mol/L werden mit Wasser auf 500 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,05 mol/L

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

    30
    2 mol Propan werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    44,8 L

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

    31
    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 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 g

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

    32
    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
    Ergebnis:
    C₂H₅

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

    33
    0,85 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:
    17 g/mol

  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. 2 mol
  2. 1,81 · 10²³ Moleküle
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 2 mol/L
  5. 2 g/L
  6. 40 mL
  7. 0,05 mol
  8. 0,2 mol
  9. 2,24 L
  10. 35,2 g
  11. 0,6 g
  12. 1,2 g
  13. CH₄N₂O
  14. 0,48 g
  15. C₂H₆O
  16. 40 g/mol
  17. 72 g/mol
  18. 44 g/mol
  19. 1 mol/L
  20. 0,064 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 253 g
  23. 0,032 mol/L
  24. 0,56 L
  25. 44 g
  26. H₄N₂O₃
  27. 44 g/mol
  28. 1,81 · 10²³ Moleküle
  29. 0,05 mol/L
  30. 44,8 L
  31. 3 g
  32. C₂H₅
  33. 17 g/mol
  34. 0,06 mol/L