Rechnen mit Gehaltsgrößen

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1 Rechnen mit Gehaltsrößen Herstellen von Lösunen und Umrechnen von Gehaltsrößen 1. Es sollen 750 ml Natriumcarbonat-Lösun mit c= 0, /L herestellt werden. a Welche Masse an Na CO ist einzuwieen? b Welche Stoffmene und welche Masse sind in 00 ml der Lösun enthalten?. Es sollen 150 CaCl -Lösun mit einem Massenanteil von w = 8% herestellt werden. Welche Masse an CaCl wird benötit?. Eine Glucoselösun enthält die Stoffmenenkonzentration 0,5 /L. Welche Massenkonzentration β besitzt die Lösun? Welchen Massenanteil besitzt die Lösun, wenn die Dichte der Lösun ρ = 1,0554 /cm beträt? Umsatzberechnunen mit Lösunen und verunreiniten Ausansstoffen 4. Eisen reaiert mit Salzsäure zu Eisenchlorid-Lösun (FeCl und Wasserstoff. a Formulieren Sie die Reaktionsleichun! b Welche Teilchen sind in der Salzsäure enthalten,welche im Reaktionsprodukt? c Wie viel Gramm reines Eisen reaieren mit 100 Salzsäure (w=8,5%? 5. Manandioxid und Salzsäure reaieren zu Chlor, ManaII-chlorid und Wasser. a Formulieren Sie die Reaktionsleichun b Wieviel Gramm 9%ie Salzsäure werden benötit, um auf 4, Manandioxid (MnO vollständi umzusetzen? 6. 1%ie Schwefelsäure werden mit 6%ier Natronlaue vollständi neutralisiert. Wie viel Gramm Säure und wie viel Gramm Laue müssen einesetzt werden um eine Lösun mit 5 (elöstem Natriumsulfat (Na SO 4 zu erhalten? Lösunen unter

2 Lösunen (ohne Gewähr Bitte überprüfen Sie zuerst, ob die Aufabenstellun hier und auf der Ihnen vorlieenden Fotokopie auch wirklich identisch ist. Gerinfüie Änderun der Zahlenwerte sind im Einzellfall mölich! Alle Aufaben lassen sich ausschließlich mit dem Dreisatz lösen. Etwas Schreibarbeit spart man sich wenn man von den Beziehunen M = m/n, c = n/v und β = m/v auseht. (M: Molare Masse in /, n: Stoffmene in, β: Massenkonzentration in /L, V: Volumen der Lösun in L, m: Masse in, c: Stoffmenenkonzentration in /L. Nr. 1 Berechnun der darin enthaltenen Stoffmene Dreisatz c = 0, /L 0, 1 L x 0,75 L x = 0,15 Alternative: Formel NaCO c = NaCO = c( NaCO V ( Ls. = 0, 0,75L = 0,15 L Umrechnun in die Masse NaCO M ( NaCO = Na CO Na CO = M ( Na CO Na CO = 105,989 0,15 15,90 b Dreisatz c = 0, /L 0, 1 L x 0, L x = 0,06 Alternative: Formel c = Na CO Na CO = c( Na CO V ( Ls. = 0, L 0,L = 0,0 Umrechnun in die Masse Nr. NaCO M ( NaCO = Na CO Na CO = M ( Na CO Na CO = 105,989 0,06,6 Der prozentuale Massenanteil ibt an, wie viel Gramm einer Substanz in 100 der Lösun elöst sind. z.b. w= 8% bedeutet: 8 CaCl sind in 100 der Lösun enthalten. Dreisatz:

3 8 100 Lösun x 150 Lösun fi x = 1 Nr. 0,5 pro Liter. Glu cos e = Glu cos e M ( Glu cos e = 0,5 180,156 = 90, ,078 pro Liter. fl β = 90,078 /L Ls. ρ( Ls. = Ls. = ρ( Ls. = 1055,4 / L 1L = 1055,4 90,078 pro 1055,4 Lösun. Da der prozentuale Massenanteil anibt, welche Masse Glucose in 100 Lösun elöst ist, kann nun mit dem Dreisatz heruntererechnet werden: 90, ,4 Lösun x 100 Lösun fl x 8,55 fl w(glucose 8,54% Nr. 4 Fe( s + HCl( aq FeCl ( aq + H ( ODER a Fe( s + H O + Cl Fe + Cl + H + + b Bei der ersten Schreibweise beachte man, dass HCl(aq eientlich H O + + Cl bedeutet, da die HCl-Moleküle im Wasser komplett dissoziieren. Ähnliches ilt auch für FeCl (aq. Hier lieen keine FeCl -Teilchen vor, sondern dass Salz liet elöst vor. Das bedeutet dass die Ionen einzeln und unabhäni voneinander in Lösun eanen sind. FeCl (aq = Fe + + Cl. c Berechnun der Stoffmene an HCl 100 Salzsäure mit w = 8,5% fl HCl = 8,5 HCl 8,5 HCl = = = 0,15 M ( HCl 6, 461 Ermittlun von Fe 1Fe( s + HCl( aq FeCl ( aq + H ( Mithilfe des Koeffizientenverhältnisses der Reaktionsleichun folt: Der Koeffizient entspricht 0,15. Was entspricht dann dem Koeffizient 1? fl Dreisatz fl Fe = 0,15 : = 0,11656 Umrechnun in die Masse Fe Fe = Fe M ( Fe = 0, ,845 6,51

4 Nr. 5 MnO ( s + 4 HCl( aq MnCl ( aq + H O + Cl ( a Trotz dieser vereinfachten Schreibweise sollte man sich im klaren darüber sein, das HCl(aq = H O + + Cl und MnCl = Mn + + Cl bedeutet. b Berechnun von MnO n MnO MnO = = 4, = 86,97 ( 0,94586 M ( MnO Ermittlun von HCl aus dem Koeffizientenverhältnis MnO ( s + 4 HCl( aq MnCl ( aq + H O + Cl ( Aus dem 4:1-Verhältnis folt: HCl = 4 MnO fl HCl = 1,57815 Umrechnun in eine Masse HCl HCl = HCl M(HCl = 1, ,461 / = 57,5411 Berechnun der Masse an Salzsäure in der 57,5411 HCl elöst sind Dreisatz: 9 HCl 100 Lösun (vl. Aufabenstellun, w = 9% 57,5411 HCl x fi Salzsäure 198,4 Nr. 6 Reaktionsleichun: H SO4 ( aq + ( aq NaSO4 ( aq + H O nicht veressen: Obwohl die Stoffe mit dem Anhänsel (aq zusammen eschrieben wurden, sind sie in Wirklichkeit in voneinander unabhänie Ionen zerfallen. H SO 4 (aq = H + + SO 4 = H O + + SO 4 (H + laert sich sofort an H O an: H + + H O = H O + (aq = Na + + OH Na SO 4 (aq = Na + + SO 4 Berechnun von Na SO 4 n Na SO Na SO 5 4 ( 4 = = = 0,46409 M ( NaSO4 14, 04 Berechnun der entsprechenden Stoffmenen H SO 4 und aus den Koeffizientenverhältnissen H SO 4 Aus dem 1:1-Verhältnis für die Koeffizienten von Na SO 4 und H SO 4 folt: H SO 4 = Na SO 4 = 0,46409 Aus dem :1-Verhältnis der Koeffizienten von zu Na SO 4 folt: = Na SO 4 = 0,49819 Umrechnun in die Massen H SO 4

5 H SO 4 = H SO 4 M(H SO 4 = = 0, ,078 / = 4,167 = M( = = 0, ,997 / = 19,711 Berechnun der einzusetzenden Massen der beiden Ausanslösunen H SO 4 1 H SO Lösun (da w = 1% Lösun (da w = 6 % 4,167 H SO 4 x fl x 01,4 Schwefelsäurels. 19,71 x fl x 8,6 Natronlaue