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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 Wasser (M = 18 g/mol) hat die Masse 27 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Gegeben sind m = 27 g und M = 18 g/mol.
  2. n = m : M.
  3. n = 1,5 mol
  1. Gegeben sind m = 27 g und M = 18 g/mol.
  2. n = m : M.
  3. n = 1,5 mol
Ergebnis:
1,5 mol

Achtungm = n · M als Teilen erinnert

So nicht
Bestimme: Welche Masse haben 0,2 mol Ethanol (M = 46 g/mol) → 230 g
So richtig
Bestimme: Welche Masse haben 0,2 mol Ethanol (M = 46 g/mol) → 9,2 g

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

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Bestimme: Welche Masse haben 0,2 mol Ethanol (M = 46 g/mol)?
    So fängst du an:
    m = n · M.
    Lösung zeigen
    1. m = n · M.
    2. m = 0,2 mol · 46 g/mol.
    3. m = 9,2 g
    Ergebnis:
    9,2 g
  2. ●2
    Eine Portion Kaliumnitrat (M = 101 g/mol) hat die Masse 152 g. Bestimme: Welche Stoffmenge hat sie?
    Lösung zeigen
    1. Gegeben sind m = 152 g und M = 101 g/mol.
    2. n = m : M.
    3. n = 1,5 mol
    Ergebnis:
    1,5 mol
  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 250 mL Lösung sind 2,1 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
Schritt für Schritt
  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
  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

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 200 mL Lösung sind 1,2 g Harnstoff (M = 60 g/mol) gelöst. Bestimme: Welche Stoffmengenkonzentration hat die Lösung?
    So fängst du an:
    n = m : M = 1,2 g : 60 g/mol = 0,02 mol.
    Lösung zeigen
    1. n = m : M = 1,2 g : 60 g/mol = 0,02 mol.
    2. V = 200 mL = 0,2 L.
    3. c = n : V = 0,1 mol/L
    Ergebnis:
    0,1 mol/L
  2. ●5
    50 mL Lösung mit c = 2 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 = 2 mol/L · 50 mL : 200 mL.
    3. c₂ = 0,5 mol/L
    Ergebnis:
    0,5 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: Welches Volumen nehmen 4 g Argon (M = 40 g/mol) bei 0 Grad Celsius und 1013 hPa ein (V_m = 22,4 L/mol)?
Schritt für Schritt
  1. n = m : M = 4 g : 40 g/mol = 0,1 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 2,24 L
  1. n = m : M = 4 g : 40 g/mol = 0,1 mol.
  2. V = n · V_m.
  3. V = 2,24 L
Ergebnis:
2,24 L

AchtungMasse statt Stoffmenge in die Rechnung eingesetzt

So nicht
5,0 g Kalk · 24 L/mol = 120 L Gas.
So richtig
5,0 g : 100 g/mol = 0,050 mol, dann 0,050 mol · 24 L/mol = 1,2 L.

Ordne jede Größe in der Rechnung einer Einheit zu. Rechne Gramm zuerst in Mol um.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    0,05 mol Kohlenstoffdioxid 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 = 0,05 mol · 22,4 L/mol.
    3. V = 1,12 L
    Ergebnis:
    1,12 L
  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 16 g Methan (M = 16 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
Schritt für Schritt
  1. n(Methan) = 16 g : 16 g/mol = 1 mol.
  2. n(Wasser) = 1 mol · 2 : 1.
  3. m = 36 g
  1. n(Methan) = 16 g : 16 g/mol = 1 mol.
  2. n(Wasser) = 1 mol · 2 : 1.
  3. m = 36 g
Ergebnis:
36 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
    N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. Bestimme: Welche Masse Ammoniak (M = 17 g/mol) entsteht aus 2,8 g Stickstoff (M = 28 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 50 Prozent.
    So fängst du an:
    n(Stickstoff) = 2,8 g : 28 g/mol = 0,1 mol.
    Lösung zeigen
    1. n(Stickstoff) = 2,8 g : 28 g/mol = 0,1 mol.
    2. n(Ammoniak) = 0,1 mol · 2 : 1, mal 0,5 für die Ausbeute.
    3. m = 1,7 g
    Ergebnis:
    1,7 g
  2. ●11
    C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 22 g Propan (M = 44 g/mol) bei vollständigem Umsatz?
    Lösung zeigen
    1. n(Propan) = 22 g : 44 g/mol = 0,5 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 0,5 mol · 3 : 1.
    3. m = 66 g
    Ergebnis:
    66 g
  3. ★12
    2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂. Bestimme: Welche Masse Kohlenstoffdioxid (M = 44 g/mol) entsteht aus 84 g Natriumhydrogencarbonat (M = 84 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Natriumhydrogencarbonat) = 84 g : 84 g/mol = 1 mol.
    2. n(Kohlenstoffdioxid) = 1 mol · 1 : 2, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 17,6 g
    Ergebnis:
    17,6 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 80,0 Prozent Kohlenstoff und 20,0 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
Schritt für Schritt
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,67 mol C, 20 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 1 : 3, also CH₃.
  1. Stoffmengen aus Anteil : M: 6,67 mol C, 20 mol H.
  2. Durch die kleinste Stoffmenge teilen und auf ganze Zahlen bringen.
  3. Verhältnis 1 : 3, also CH₃.
Ergebnis:
CH₃

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 81,8 Prozent Kohlenstoff und 18,2 Prozent Wasserstoff (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol). Welche Verhältnisformel hat sie?
    So fängst du an:
    Stoffmengen aus Anteil : M: 6,82 mol C, 18,2 mol H.
    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
  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

0,58 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?
Schritt für Schritt
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,58 g · 24 L/mol : 0,24 L.
  3. M = 58 g/mol
  1. M = m · V_m : V.
  2. M = 0,58 g · 24 L/mol : 0,24 L.
  3. M = 58 g/mol
Ergebnis:
58 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
    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) = 14 g/mol.
    Lösung zeigen
    1. M(CH₂) = 14 g/mol.
    2. Faktor = 56 g/mol : 14 g/mol = 4.
    3. Summenformel mit 4 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    4 Kohlenstoffatome
  2. ●17
    Die Verhältnisformel eines Kohlenwasserstoffs ist CH (M(C) = 12, M(H) = 1 g/mol), seine molare Masse beträgt 78 g/mol. Bestimme: Wie viele Kohlenstoffatome hat ein Molekül?
    Lösung zeigen
    1. M(CH) = 13 g/mol.
    2. Faktor = 78 g/mol : 13 g/mol = 6.
    3. Summenformel mit 6 Kohlenstoffatomen.
    Ergebnis:
    6 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

25 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?
Schritt für Schritt
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,04 L = 0,02 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,02 mol : 0,025 L = 0,8 mol/L
  1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,04 L = 0,02 mol.
  2. n(Säure) = n(NaOH).
  3. c = 0,02 mol : 0,025 L = 0,8 mol/L
Ergebnis:
0,8 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
    50 mL Salzsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 16 mL (HCl + NaOH → NaCl + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Salzsäure?
    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).
    3. c = 0,0032 mol : 0,05 L = 0,064 mol/L
    Ergebnis:
    0,064 mol/L
  2. ●20
    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?
    Lösung zeigen
    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
  3. ★21
    50 mL Essigsäure werden mit Natronlauge (c = 0,2 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL (CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Essigsäure?
    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 : 0,05 L = 0,12 mol/L
    Ergebnis:
    0,12 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 3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    1. N = n · N_A.
    2. N = 3 mol · 6,02 · 10²³ 1/mol.
    3. N = 1,81 · 10²⁴
    Ergebnis:
    1,81 · 10²⁴ Moleküle
  2. ●23
    Aus 50 mL Probe bleiben nach dem Eindampfen 0,25 g Rückstand. Bestimme: Welchen Gesamtsalzgehalt hat die Probe?
    Lösung zeigen
    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
  3. ●24
    4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃. Bestimme: Welche Masse Aluminiumoxid (M = 102 g/mol) entsteht aus 5,4 g Aluminium (M = 27 g/mol) bei vollständigem Umsatz? Die Ausbeute beträgt 80 Prozent.
    Lösung zeigen
    1. n(Aluminium) = 5,4 g : 27 g/mol = 0,2 mol.
    2. n(Aluminiumoxid) = 0,2 mol · 2 : 4, mal 0,8 für die Ausbeute.
    3. m = 8,16 g
    Ergebnis:
    8,16 g
  4. ●25
    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
  5. ●26
    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
  6. ●27
    25 mL Oxalsäure werden mit Natronlauge (c = 0,5 mol/L) bis zum Äquivalenzpunkt titriert, verbraucht werden 30 mL ((COOH)₂ + 2 NaOH → (COONa)₂ + 2 H₂O). Bestimme: Welche Konzentration hat die Oxalsäure?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,5 mol/L · 0,03 L = 0,015 mol.
    2. n(Säure) = n(NaOH) : 2.
    3. c = 0,0075 mol : 0,025 L = 0,3 mol/L
    Ergebnis:
    0,3 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 3 mol Methan (N_A = 6,02 · 10²³ 1/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1,81 · 10²⁴ Moleküle

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

    29
    20 mL Lösung mit c = 2 mol/L werden mit Wasser auf 200 mL aufgefüllt. Bestimme: Welche Konzentration hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,2 mol/L

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

    30
    Bestimme: Welche Stoffmenge hat 12 L Methan bei 20 Grad Celsius und 1013 hPa (V_m = 24 L/mol)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,5 mol

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

    31
    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 75 Prozent.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    54 g

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

    32
    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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    C₃H₆O

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

  7. Ich bestimme Konzentrationen durch Titration und Gravimetrie.

    34
    10,0 mL Speiseessig werden mit Natronlauge (c = 1,0 mol/L) titriert, verbraucht werden 8,3 mL. Bestimme: Welche Massenkonzentration an Essigsäure (M = 60 g/mol) hat der Essig?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    49,8 g/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. 9,2 g
  2. 1,5 mol
  3. Die Sauerstoffprobe wiegt 16-mal so viel wie die Wasserstoffprobe
  4. 0,1 mol/L
  5. 0,5 mol/L
  6. 40 mL
  7. 1,12 L
  8. Beide haben die gleiche Stoffmenge, denn Gasteilchen brauchen gleich viel Raum
  9. 18 mL
  10. 1,7 g
  11. 66 g
  12. 17,6 g
  13. C₃H₈
  14. C₆H₁₂O₆
  15. C₂H₆O
  16. 4 Kohlenstoffatome
  17. 6 Kohlenstoffatome
  18. 120 g/mol
  19. 0,064 mol/L
  20. 0,040 mol/L
  21. 0,12 mol/L
  22. 1,81 · 10²⁴ Moleküle
  23. 5 g/L
  24. 8,16 g
  25. H₄N₂O₃
  26. 16 g/mol
  27. 0,3 mol/L
  28. 1,81 · 10²⁴ Moleküle
  29. 0,2 mol/L
  30. 0,5 mol
  31. 54 g
  32. C₃H₆O
  33. 2 Kohlenstoffatome
  34. 49,8 g/L