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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 Ammoniak (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
N = N_A : n, also 6,02 · 10²³ : 0,5 = 1,2 · 10²⁴ Teilchen.
So richtig
N = n · N_A, also 0,5 · 6,02 · 10²³ = 3,01 · 10²³ Teilchen.

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 2 mol Kohlenstoffdioxid (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    So fängst du an:
    N = n · N_A.
    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
  2. ●2
    Eine Portion Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) hat die Masse 400 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 400 g und M = 160 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 2,5 mol
    Ergebnis:
    2,5 mol
  3. ★3
    Eine Portion Harnstoff (M = 60 g/mol) hat die Masse 90 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 90 g und M = 60 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 1,5 mol
    Ergebnis:
    1,5 mol

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

Eine isotonische Kochsalzlösung enthält 9,0 g Natriumchlorid je Liter. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration entspricht das (M = 58,5 g/mol)?
Schritt für Schritt
  1. c = β : M.
  2. c = 9,0 g/L : 58,5 g/mol.
  3. c = 0,15 mol/L
  1. c = β : M.
  2. c = 9,0 g/L : 58,5 g/mol.
  3. c = 0,15 mol/L
Ergebnis:
0,15 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
    25 mL Lösung mit c = 1 mol/L werden mit Wasser auf 200 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 mol/L · 25 mL : 200 mL.
    3. c₂ = 0,125 mol/L
    Ergebnis:
    0,125 mol/L
  2. ●5
    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
    1. Die Stoffmenge bleibt gleich: c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
    2. c₂ = 0,4 mol/L · 25 mL : 250 mL.
    3. c₂ = 0,04 mol/L
    Ergebnis:
    0,04 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 2,24 L Ammoniak bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 22,4 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = V : V_m.
  2. n = 2,24 L : 22,4 L/mol.
  3. n = 0,1 mol
  1. n = V : V_m.
  2. n = 2,24 L : 22,4 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: Welche Stoffmenge hat 1,2 L Propan 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
    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?
    Lösung zeigen
    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
  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

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 80 Prozent.
Schritt für Schritt
  1. n(Methan) = 32 g : 16 g/mol = 2 mol.
  2. n(Wasser) = 2 mol · 2 : 1, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 57,6 g
  1. n(Methan) = 32 g : 16 g/mol = 2 mol.
  2. n(Wasser) = 2 mol · 2 : 1, mal 0,8 für die Ausbeute.
  3. m = 57,6 g
Ergebnis:
57,6 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 8,4 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Natriumhydrogencarbonat) = 8,4 g : 84 g/mol = 0,1 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 8,4 g : 84 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,1 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 1,76 g
    Ergebnis:
    1,76 g
  2. ●11
    CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Bestimme: Welche Masse Wasser (M = 18 g/mol) entsteht aus 8 g Methan (M = 16 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Methan) = 8 g : 16 g/mol = 0,5 mol.
    2. n(Wasser) = 0,5 mol · 2 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
    3. m = 9 g
    Ergebnis:
    9 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 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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 85,7 Prozent Kohlenstoff und 14,3 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 7,14 mol C, 14,3 mol H.
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 7,14 mol C, 14,3 mol H.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 1 : 2, also CH₂.
    Ergebnis:
    CH₂
  2. ●14
    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
  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 CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 28 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
Schritt für Schritt
  1. M(CH₂) = 14 g/mol.
  2. Faktor = 28 g/mol : 14 g/mol = 2.
  3. Summenformel mit 2 Kohlenstoffatomen.
  1. M(CH₂) = 14 g/mol.
  2. Faktor = 28 g/mol : 14 g/mol = 2.
  3. Summenformel mit 2 Kohlenstoffatomen.
Ergebnis:
2 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
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH₂ (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 56 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    So fängst du an:
    M(CH₂) = 12 + 2 = 14 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 12 + 2 = 14 g/mol.
    2. Faktor = 56 g/mol : 14 g/mol = 4.
    3. Summenformel C₄H₈, also 4 Kohlenstoffatome.
    Ergebnis:
    4 Kohlenstoffatome
  2. ●17
    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?
    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
  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 Salpetersäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salpetersäure?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,008 mol : 0,05 L = 0,16 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,008 mol : 0,05 L = 0,16 mol/L
Ergebnis:
0,16 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
    10 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?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,016 L = 0,008 mol.
    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 : 0,01 L = 0,4 mol/L
    Ergebnis:
    0,4 mol/L
  2. ●20
    50 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,1 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 40 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    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 : 0,05 L = 0,08 mol/L
    Ergebnis:
    0,08 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 mol Kaliumnitrat (M = 101 g/mol)?
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 2 mol · 101 g/mol.
    3. m = 202 g
    Ergebnis:
    202 g
  2. ●23
    Aus 50 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,1 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    1. β = m : V.
    2. V = 50 mL = 0,05 L.
    3. β = 0,1 g : 0,05 L = 2 g/L
    Ergebnis:
    2 g/L
  3. ●24
    Bestimme: Welches Volumen nehmen 11 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 = 11 g : 44 g/mol = 0,25 mol.
    2. V = n · V_m.
    3. V = 5,6 L
    Ergebnis:
    5,6 L
  4. ●25
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 5,6 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Stickstoff) = 5,6 g : 28 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Ammoniak) = 0,2 mol · 2 : 1.
    3. m = 6,8 g
    Ergebnis:
    6,8 g
  5. ●26
    Eine Verbindung enthält 81,8 Prozent Kohlenstoff und 18,2 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,82 mol C, 18,2 mol H.
    2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
    3. Verhältnis 3 : 8, also C₃H₈.
    Ergebnis:
    C₃H₈
  6. ●27
    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
    1. n(NaOH) = 0,2 mol/L · 0,024 L = 0,0048 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH).
    3. c = 0,0048 mol : 0,01 L = 0,48 mol/L
    Ergebnis:
    0,48 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
    Bestimme: Welche Masse haben 2 mol Natriumhydroxid (M = 40 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    80 g

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

    29
    Eine Lösung von Natriumhydrogencarbonat hat die Massenkonzentration 8,4 g/L. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat sie (M = 84 g/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,1 mol/L

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

    30
    0,5 mol Neon werden bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa betrachtet (V_m = 22,4 L/mol). Bestimme: Welches Volumen nehmen sie ein?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    11,2 L

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

    31
    Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂. Bestimme: Welche Masse Eisen (M = 56 g/mol) entsteht aus 32 g Eisen(III)-oxid (M = 160 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    16,8 g

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

    32
    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
    Ergebnis:
    CH₂O

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

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    25 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 8 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
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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. 1,2 · 10²⁴ Moleküle
  2. 2,5 mol
  3. 1,5 mol
  4. 0,125 mol/L
  5. 0,04 mol/L
  6. 40 mL
  7. 0,05 mol
  8. Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum
  9. 18 mL
  10. 1,76 g
  11. 9 g
  12. 62,5 g
  13. CH₂
  14. H₄N₂O₃
  15. C₂H₆O
  16. 4 Kohlenstoffatome
  17. 16 g/mol
  18. 120 g/mol
  19. 0,4 mol/L
  20. 0,08 mol/L
  21. Die Stoffmenge der Lauge entspricht der der Säure nach der Gleichung
  22. 202 g
  23. 2 g/L
  24. 5,6 L
  25. 6,8 g
  26. C₃H₈
  27. 0,48 mol/L
  28. 80 g
  29. 0,1 mol/L
  30. 11,2 L
  31. 16,8 g
  32. CH₂O
  33. 4 Kohlenstoffatome
  34. 0,16 mol/L