Umrechnung von Gehaltsangaben und Herstellung von Lösungen

Transkript

1 Umrechnun von Gehaltsanaben und Herstellun von ösunen C1C 1. Rechnen Sie in die in eckien Klammern aneebene Größe aus bzw. in diese um Molare Masse: M; Masse: m; Stoffmene: n, Anzahl der Moleküle: N) a) NiCl NickelII)-chlorid [M] b) Na CO 10 H O Natriumcarbonat-Decahydrat [M] c) 150 Aluminium Al [n] d) 00 m reine Schwefelsäure H SO 4) [N] e) 1,75 Schwefelsäure H SO - 4 [m] f),0 m Nitrat-Ionen NO [m]. Berechnen Sie aus der Stoffmenenkonzentration die Massenkonzentration. a) Natriumthiosulfat-s. cna S O ) = / b) Chlorsäure chclo ) = 0,50 /. Welche Stoffmenenkonzentration cx) hat die jeweilie ösun mit folender Massenkonzentration? a) βnacl) = 0,5 / b) βch COOH) = 150 m/ Essisäure) 4. Ermitteln Sie die Massenkonzentrationen βx) folender ösunen. a) wh SO 4) = 0,08%, ρ0 C) = 1,140 /cm b) wnaoh)=1,7%, ρ0 C) = 1,150 /cm 5. Welchen Massenanteil wx) in Prozent hat folende ösunen? a) βhno ) = 800 /; ρ0 C) = 1,60 /cm b) cnh 4Cl) = 75,6 µ/m, ρ = 1,0045 /ml 6. Berechnen Sie die in der eckien Klammer aneeben Größe mit der dort aneebenen Einheit a) cnacl) = 0,7 / [wnacl)] ρ=1,067 /cm ) b) cphenol) = 1,9 µ/ [βc 6H 5OH), m/] c) cethanol) = 0,085 / [σc H 5OH), %)] ρ = 0,99115 d) ckoh) = /m [βkoh), m/] /m) 7. Berechnen Sie die einzuwieenden Massen des Reinstoffes um folende ösunen herzustellen. a) 00 m KCl mit ckcl) = 1,75 / b) 000 m Essisäure-ösun mit wchcooh)= 8 % ρessisäure-s.) = 1,0098 /cm ) c) 500 m Harnstoff-ösun mit cch 4ON ) = 75 m/ d) 50 m Oxalsäure-s. mit βc O 4H ) =, / aus Oxalsäure-Dihydrat C O 4H H O 8. Wiet man blaues KupferII)-sulfat KupferII)-sulfat-Pentahydrat) mit mcuso 4 5H O) = 5 ein und füllt in einem Messkolben bis 1000 m-marke auf, so ist die Massenkonzentration der ösun nicht βcuso 4) = 5 /. Erklären Sie diesen Sachverhalt in wenien Sätzen und berechnen Sie die tatsächliche Massenkonzentration. 9. Berechnen Sie die Masse des in eckien Klammern aneebenen Stoffs im Volumen der folenden ösunen a) 10 m mit βicl) = 5 / [Cl - ] b) 10 m ck CrO 4) = 1, / [K + ] 10. 8,9 Calciumchlorid-Hexahydrat werden auf insesamt 500 m elöst. Berechnen Sie βcacl ), βca + ) und βcl ). 11. Es sollen aus KupferII)nitrat-Trihydrat CuNO ) H O) 100 m einer ösun mit βno ) = 5 / herestellt werden. Wie ehen Sie vor? einer CuSO 4-ösun sind herzustellen, die insesamt 5 Cu + enthalten. Als Ausansstoff steht technisches CuSO 4 5H O mit einem CuSO 4 5H O-Anteil von 96% zur Verfüun. Wie ehen Sie vor? ösunen ohne Gewähr); ausführliche Musterlösunen und u.u. weitere Aufaben auf 1a) 19,59/; 1b) 86,08 /; 1c) 5,56 ; 1d) ca. 1, Teilchen; 1e) 171,68 ; 1f) 0,14 ; a) 16, /; b) 4,9 /; a) 4, /; b), /; 4a) 8,91 /; 4b) 157,9 /; 5a) 58,8%; 5b),0%; 6a),98%; 6b) 0,1788 m/; 6c),96%, 6d) 688 m/; 7a) 6,099 ; 7b) 161,568 ; 7c),51; 7d) 1,1; 8),196 /; 9a) 0,0418; 9b) 1,16 ; 10) βcacl ) = 9,017 /; βca + ) =,56 /; βcl ) = 5,761 /; 11) 4,87; 1) 0,46 ;

2 ösunen ohne Gewähr) Die meisten Aufaben lassen sich durch die im Unterricht besprochenen Formeln auch im Tabellenbuch zu finden) durch Umformen und Einsetzen lösen. Alternativ dazu können die meisten Aufaben in einer Kombination aus Dreisatz und folenden Grundleichunen elöst werden: M= m/n; c= n/v und β=m/v M: Molare Masse, n: Stoffmene, c: Stoffmenenkonzentration; β: Massenkonzentration, V: Volumen). Nr. 1 Aus den Atommassen bzw. Molaren Massen im PSE, der Beziehun m X ) M X ) und der AVOGADRO-Konstante n X ) N A 1 6,0 10 folt: a) M NiCl ) M Cl) M Ni) 5,45 58,69 19,59 b) c) M Na CO 10 H O) M Na) M C) 1 M O) 0 M H),00 1,01 115,99 01,01 86,08 m Al) 150 n Al) 5,56 M Al) 6,98 m HSO4 ) ),09 10 M HSO4 ) n H SO 98,079 d) Dreisatz : 1 6,010,09 10 N 1,810 N 1 Teilchen e) m H SO ) M H SO ) n H SO ) 98,079 1,75 171,68 f) m NO ) M NO ) n NO ) 6, ,14 Nr. Na S O ) c Na S O ) M Na S O ) 158,110 16, a) HClO ) c HClO ) M HClO ) 0,5 84,4588 4,9 b) Nr. a) 0,5 NaCl) c NaCl) 4,77810 M NaCl) 58, 445

3 CH COOH ) b) c CHCOOH ), M CHCOOH ) 60, 05 Nr. 4 H SO ) w H SO ) H SO ) 0, 0081,140 0, 891 0, 891 8,91 m m 110 a) b) NaOH ) w NaOH ) s) 0,171,150 0,1579 0, ,9 m m 110 Nr a) w HNO ) 0,588 58,8% 1,60 1, m 110 b) ,6 5, ,6 5, 491 ) ) w NH Cl) m NH 4Cl) 1,0045 1, m 0,000,0% c NH 4Cl M NH 4Cl 6 Nr. 6 a) 0, 7 58, 445 0, 7 58, 445 c NaCl) M NaCl) w NaCl) 0,098,98% NaCl) 1,067 1, m 110 C6H5OH ) c C6H5OH ) M C6H5OH ) 1,9 94,11 b) m m 1, , ,1788 0, , 069 0, , 069 c EtOH ) M EtOH ) EtOH ) c) EtOH ) 0, , ,960110,96% 5 KOH ) c KOH ) M KOH ) ,1056 m d) m m ,1056 6,88 6, Nr. 7 a) 1.Berechnen der Stoffmene in 50 m: n KCl) V KCl) c KCl) 0, 0 1,75 0,5. Berechnen der Masse m: m KCl) n KCl) M KCl) 0,5 74,5510 6, 099 alternativer Berechnunswe: 1. Berechnun der Masse mkcl) in 1. 6

4 . Herunterrechnen auf 00 m mit Dreisatz) b) 1. Berechnen der Massenkonzentration CHCOOH ) w CHCOOH ) CHCOOH ) 0,08 1,0098 0, m m. Berechnen der Masse m CHCOOH ) CHCOOH ) V CHCOOH ) 0, m 161,568 m alternativer Berechunswe: 1. Berechnun der Masse von 000 m ösun mithilfe des Volumens und der Dichte: m = ρ V) => m = 019,6. Berechnun des Masse Essisäure mithilfe des Massenanteils w= 0,08); w CH COOH ) m CH COOH ) m ösun) ; umformen; => => mch COOH) = 161,568 c) Bspw. ösunswe wie bei a) oder 1. Berechnen der Masse in 1 Masse von 75 m) m CH4ON) M CH4ON) n CH 4ON) 60, ,504. Berechnen der Masse in 500 m Dreisatz) 0,5 m CH4ON) 4,504, 51 1 d) 1. Berechnen der Masse Oxalsäure in 50 m ösun m CHO4 ) CH O4 ) V CHO4 ), 0,5 0,8. Berechnen des Massenanteils von Oxalsäure in Oxalsäure-Dihydrat 90, 04 M Oxalsäure) w Oxalsäure) 0,714 M Oxalsäure Dihydrat) 16, 066 z.b. In 100 Oxalsäure-Dihydrat sind also 71,4 Oxalsäure enthalten.. Dreisatz zur Berechnun der erforderlichen Masse 71, 4 Oxalsäure 100 Oxalsäure Dihydrat 0,8 Oxalsäure x x = 1,1 Nr. 8. In 5 blauem CuII)-sulfat = CuII)-sulfat-Pentahydrat) sind wenier als 5 CuII)sulfat enthalten. Deshalb ist auch die resultierende Massenkonzentration eriner als 5 /. Der Anteil an CuSO 4 in CuSO 4 5 H O beträt

5 w CuSO M CuSO ) 159, ) 0,69 M CuSO4 5 H O) 49, 686 Die in 5 CuSO 4 5H O enthalte Masse CuII)-sulfat beträt damit m CuSO4 ) 0, 695,196 Die Massenkonzentration beträt also βcuso 4) =,196 / Nr. 9 a) 1. Berechnun der Masse icl in 10 m m icl) icl) V icl) 5 0,01 0,05. Berechnun der Masse Cl - in 0,05 icl M Cl ) 5,457 m Cl ) m icl) 0,05 0,0418 M icl) 4,94 b) fehlt noch. Erebnis: mk + ) = 1, FÜR DIE STOFFMENGEN GIT: 8,9 n CaCl 6 H O) 0, , 08 Die leiche Stoffmene an CaCl ist enthalten, da 1 Formeleinheit CaCl 6H O 1 CaCl enthält. => ncacl ) 0, Da pro CaCl 6H O 1 Ca + und Cl enthalten sind, ilt weiterhin: nca + ) 0, sowie ncl ) 0, , FÜR DIE MASSEN GIT: m CaCl ) M CaCl) n CaCl ) m CaCl) 110,98 0, , m Ca ) M Ca ) n Ca ) m Ca ) 40,08 0, ,686 m Cl ) M Cl ) n Cl ) m Cl ) 5,45 0,081488,88051 FÜR DIE MASSENKONZENTRATIONEN GIT: ) 4, CaCl) m CaCl CaCl) 9,017 V s.) 0,5 ) 1,686 ) m Ca ),56 Ca Ca V s.) 0,5 ),88051 ) m Cl ) 5,761 Cl Cl V s.) 0,5

6 11. Berechnun der erforderlichen Masse mno ) m NO ) β NO ) V s.) 5 0,1,5 ATERNATIVE1: Berechnun der erforderlichen ATERNATIVE: Berechnun der erforderlichen Masse an Ausansstoff ohne Benutzun von Masse an Ausansstoff mit Benutzun von Massenanteilen) Massenanteilen) m NO ),5 ) M NO ) 0,04019 n NO 6, 005 Da ein Teilchen CuNO ) H O NO liefert, ist die benötite Stoffmene an Salz nur halb so roß: ncuno ) H O) 0,00160 M NO ) 6,005 ) 0,5176 M Cu NO ) H O w NO 41, 601 Der Ausansstoff besteht zu 51,76 % aus NO. Welche Masse an Ausansstoff ist also erforderlich um,5 NO zu erhalten? => m Cu NO ) H O) n Cu NO ) H O) M Cu NO ) H O) m Cu NO ) H O) 0, , 601 4,87 m NO ) m Cu NO ) HO) w NO ),5 m Cu NO ) HO) 4,87 0, ,87 werden in einen 100 m Messkolben einewoen und unter ösen bis zur Marke mit H O aufefüllt. Nr. 1 5 Cu + entsprechen n = 0, Da in 1 CuSO 4 5H O auch 1 Cu + -Teilchen enthalten ist, werden auch n = 0, CuSO 4 5H O benötit. Das sind 19, reines CuSO 4 5H O. Da aber nur verunreinites CuSO 4 5H O zur Verfüun steht, muss etwas mehr einewoen werden: m esamt m CuSO 5 H O) 19, w CuSO 5 H O) 0, , 46 0,46 des Ausansemisches werden unter Rühren in einem Becher mit Wasser auf eine Gesamtmasse von 150 elöst. Nr. 1 Das Methanolvolumen beträt 6% der Methanollösun z.b. 0,06 m pro m ösun). In 500 m sind also 0 m reines Methanol. Dieses Volumen wird auf 500 m Gesamtvolumen verdünnt. Nr. 14 Pro iter Blut sind 16 = p) Hämolobin und 5, Erythrozyen enthalten. Also sind rechnerisch 1,76 p pro Ery enthalten.