Stöchiometrieseminar Wintersemester 2017 Leonie Gellrich

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1 Stöchiometrieseminar Wintersemester 2017 Leonie Gellrich

2 Taschenrechner und: Casio fx-991de Casio fx-991de X TI-30Xa TI 30 ECO RS TI 30 PRO Multiview Casio FX-991DE Plus 2 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

3 Buchtipp Preis: 19,90 3 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

4 Themen/Inhalte der Zwischenklausur Seminar I und III (Leonie Gellrich) 1. Allgemeine Definitionen - Präfixe - Stoffmenge - Stoffmengenkonzentration - Massenkonzentration - Dichte - Massenanteil 2. Stoffumsatz 3. Mischungsrechnen Seminar II und IV (Pascal Heitel) 1. Allgemeine Definitionen 2. Chemisches Gleichgewicht 3. Massenwirkungsgesetz 4. Löslichkeitsprodukt 5. Molare Löslichkeit 6. Ionenprodukt

5 Termine Seminare Zwischenklausur Tutorien Datum Uhrzeit Raum Mi, :00-16:00 OSZ H4 Mo, :00-16:00 OSZ H5 Mi, :00-16:00 OSZ H4 Datum Uhrzeit Raum Mi, :00-15:00 OSZ H1,2,4 Mi, :00-15:00 OSZ H1,2,4 Datum Uhrzeit Raum Di, :00-21:00 N Fr, :00-20:00 N Di, :00-12:00 N Fr, :00-20:00 N Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

6 6 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

7 Wozu brauche ich die Stöchiometrie eigentlich? Wie viel muss ich einwiegen???

8 Lernziele Fahrplan chemische Textaufgaben lösen = 2. Teil der Zwischenklausur 1. Aufgabentyp erkennen 2. Präfix/Einheiten erkennen 3. Rechengrößen/Formeln anwenden i. Konzentration (Stoffmengen-/Massen-) ii. Stoffmenge iii. Massenanteil iv. Dichte

9 Welche Informationen enthält diese Aufgabenstellung? 9 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

10 SI - Präfixe (frz.: Système international d unités) Potenz Name Zeichen Beispiel 10-1 Dezi d dm 10-2 Zenti c cm 10-3 Milli m mm 10-6 Mikro µ µm 10-9 Nano n nm Piko p pmol Femto f fmol Atto a amol 10 1 Deka da Hekto h Hl 10 3 Kilo k Kg 10 6 Mega M Mg = 1 t [historisch] 10 9 Giga G Gigabyte Tera T Terabyte

11 Beispielaufgaben: mit Potenzen/Präfixen rechnen 150 ml = L = L 1,09 g/ml = = g/l = g/l 0,03 L = µl (mikro = 10-6 L) = µl = µl= µl Übungsaufgaben: mit Potenzen/Präfixen rechnen 200 mg = g = g 3*10-5 ml = L= L= µl = µl= µl 2,5*10 2 µmol = mol= mol = mmol= mmol= mmol 5 dm³ = ml Merke: 1 dm³ = 1L 1 m³ = 1000 L 1 cm³ = 1 ml

12 Rechengrößen/Formeln Stoffmenge (n) [mol]

13 13 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

14 Beispiel 1: Berechnen Sie das Molekulargewicht von Kaliumchromat K 2 CrO 4! M(K) = 39,1 g/mol; M(Cr) = 51,9 g/mol; M(O) = 15,9 g/mol

15 Rechengrößen/Formeln Stoffmengenkonzentration (c) [mol/l] Molarität Konzentration molar

16 Beispiel 2: Wie groß ist die (Stoffmengen)konzentration von Natriumhydroxid (NaOH) wenn 2 mol NaOH in 500 ml wässriger Lösung gelöst vorliegen? M(NaOH) = 40 g/mol

17 Beispiel 3: Berechnen Sie die Konzentration von Chlorid, wenn Sie 350 mg NaCl in 200 ml wässriger Lösung gelöst haben! M(NaCl) = 58,44 g/mol

18 18 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

19 Rechengrößen/Formeln Massenkonzentration (β) [g/ml] Dichte (ρ) [g/ml]

20 Beispiel 4: Sie stellen eine NaOH-Lösung her, indem Sie 60 g NaOH in 246 ml Wasser lösen. a) Wie groß ist die Massenkonzentration an NaOH? b) Wie groß ist die Dichte der Lösung?

21 Welche Stoffmengenkonzentration hat 4%-ige NaOH- Lösung (ρ = 1,043 g/ml)? 21 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

22 Rechengrößen/Formeln Massenanteil (ω) Massenprozent prozentualer Anteil Volumenanteil Stoffmengenanteil

23 Beispiel 5: Berechnen Sie den Massenanteil von KCl in einer Lösung, die ein Gemisch aus 40 g KCl, 30 g NaCl und 30 g 20%ige H 2 SO 4 enthält.

24 Beispiel 5: Berechnen Sie den Massenanteil von H 2 SO 4 in einer Lösung, die ein Gemisch aus 40 g KCl, 30 g NaCl und 30 g 20%ige H 2 SO 4 enthält. 24 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

25 Beispiel 6: Wie viel Massenprozent Eisen sind in 1 mol Eisenoxid (Fe 2 O 3 ) enthalten? M[Fe] = 55,8 g/mol, M[O] = 16,0g/mol

26 26 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

27 Stoffumsatz Substanz A reagiert mit Substanz B zu Produkt C

28 Aufgabentypen erkennen - Stoffumsatz 3 Teile Substanz A reagieren mit 2 Teilen Substanz B zu 2 Teilen Produkt C 1. Schritt: Reaktionsgleichung aufstellen (siehe Seminar allgem. Chemie) ganze Atome/Moleküle Erhaltung d. Masse 3 A + 2 B 2 C Erhaltung d. Ladung 2. Stöchiometrischer Faktor (Verhältnis d. Teilchenzahlen) = Stoffmengenverhältnis n(a)/n(b)= 3/2 3. IMMER über STOFFMENGE rechnen!!!!!!!

29 1. Wie viel Gramm Silbernitrat (AgNO 3 ) und Natriumoxalat (Na 2 C 2 O 4 ) sind zur Herstellung von 100 g Silberoxalat (Ag 2 C 2 O 4 ) nötig? [M(AgNO 3 ) = 169,88 g/mol, M(Na 2 C 2 O 4 ) = 134,04 g/mol, M(Ag 2 C 2 O 4 ) = 303,76 g/mol] 29 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

30 1. Wie viel Gramm Silbernitrat (AgNO 3 ) und Natriumoxalat (Na 2 C 2 O 4 ) sind zur Herstellung von 100 g Silberoxalat (Ag 2 C 2 O 4 ) nötig? [M(AgNO 3 ) = 169,88 g/mol, M(Na 2 C 2 O 4 ) = 134,04 g/mol, M(Ag 2 C 2 O 4 ) = 303,76 g/mol] 30 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

31 1. Wie viel Gramm Silbernitrat (AgNO 3 ) und Natriumoxalat (Na 2 C 2 O 4 ) sind zur Herstellung von 100 g Silberoxalat (Ag 2 C 2 O 4 ) nötig? [M(AgNO 3 ) = 169,88 g/mol, M(Na 2 C 2 O 4 ) = 134,04 g/mol, M(Ag 2 C 2 O 4 ) = 303,76 g/mol] 31 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

32 2. Ein Tank mit einem Volumen von 3,5 dm³ ist mit einer Magnesiumsulfat-Lösung gefüllt. Zur Herstellung der Lösung wurden 70 g Magnesiumsulfat eingewogen. Wie groß ist die Konzentration an Magnesiumsulfat? Wie groß ist die Massenkonzentration? M(MgSO4) = 120,3 g/mol 32 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

33 2. Ein Tank mit einem Volumen von 3,5 dm³ ist mit einer Magnesiumsulfat-Lösung gefüllt. Zur Herstellung der Lösung wurden 70 g Magnesiumsulfat eingewogen. Wie groß ist die Konzentration an Magnesiumsulfat? Wie groß ist die Massenkonzentration? M(MgSO4) = 120,3 g/mol 33 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

34 Hausaufgaben 1.) a) Sie möchten 10mol Ag 2 C 2 O 4 herstellen. Ihre Ausgangssubstanzen AgNO 3 und Na 2 C 2 O 4 sind aber zu 10% und 15% verunreinigt. Wie viel Gramm der verunreinigten Ausgangssubstanzen benötigen Sie jeweils? [M(AgNO 3 ) = 169,88 g/mol, M(Na 2 C 2 O 4 ) = 134,04 g/mol, M(Ag 2 C 2 O 4 ) = 303,76 g/mol] 2.) Es liegen 33g Silberbromid (AgBr) vor. Wie viel Gramm Silber (Ag) könnten daraus gewonnen werden, wenn der Verlust 14% beträgt? [M(Ag) = 107,87 g/mol, M(Br) = 79,90 g/mol] 3.) Ein Stoffgemisch enthält 0,35 mol Magnesiumsulfat MgSO 4. Wie groß ist die Masse des MgSO 4? [M(Mg) = 24,31 g/mol, M(S) = 32,06 g/mol, M(O) = 16,00g/mol] 34 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

35 Hausaufgaben 4.) Es werden 2,78 g Natriumchlorid NaCl in 300 ml Wasser H2O (ρ = 1,00 g/ml) gelöst. Wie groß ist die Stoffmengenkonzentration der fertigen Lösung, wenn Sie bei der fertigen Lösung eine Dichte von 1,007 g/ml bestimmen? Berechnen Sie die Konzentration sowohl ohne Berücksichtigung der Volumenänderung als auch unter Einbeziehung der Volumenänderung beim Lösungsprozess. [M(NaCl) = 58,44 g/mol] 5.) Sie haben 3 L einer 43,5%igen K 2 CrO 4 -Lösung (ρ = 1,378 kg/l). Welche Masse AgNO 3 benötigen Sie, um das Chromat CrO 4 2- zu 95% als Ag 2 CrO 4 auszufällen und wie viel wiegt der Ag 2 CrO 4 -Niederschlag. [M(AgNO 3 ) = 169,88 g/mol; M(K 2 CrO 4 ) = 194,2 g/mol, M(Ag 2 CrO 4 ) = 331,74 g/mol] 35 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

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