Stöchiometrie-Seminar Wintersemester 2017 Leonie Gellrich

Transkript

1 Stöchiometrie-Seminar Wintersemester 2017

2 Themen/Inhalte der Zwischenklausur Seminar I und III 1. Allgemeine Definitionen - Präfixe - Stoffmenge - Stoffmengenkonzentration - Massenkonzentration - Dichte - Massenanteil 1. Stoffumsatz 2. Mischungsrechnen

3 Hausaufgaben-Auflösung 3

4 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]

5 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] 5

6 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]

7 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]

8 4) Es werden 2,78 g Natriumchlorid NaCl in 300 ml Wasser H 2 O (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]

9 4) Es werden 2,78 g Natriumchlorid NaCl in 300 ml Wasser H 2 O (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]

10 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]

11 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]

12 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] 12

13 Lehrforschungsprojekt Sie haben Labordienst und sollen aus 200 g einer 32%igen Salzsäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 1 molare Salzsäure herstellen. Wie groß ist der Massenanteil der 1 molaren HCl? [M(HCl) = 36,47 g/mol; ρ(hcl1m) = 1,06 kg/l] 13

14 Thema: Mischungsrechnen

15 Seminar Stöchiometrie Mischungsrechnen Mischungsrechnen = verschiedene wässrige Lösungen einer Substanz werden gemischt

16 Seminar Stöchiometrie Mischungsrechnen Fall 1 mehrere wässrige Lösungen einer Substanz werden gemischt

17 Beispiel 1: 300 g einer 40%igen PbCl 2 -Lösung werden mit 1200g einer 15%igen PbCl 2 -Lösung gemischt. Welchen prozentualen Gehalt hat die Mischung?

18 Seminar Stöchiometrie Mischungsrechnen Fall 2 wässrige Lösungen einer Substanz werden mit Wasser gemischt

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20 Beispiel 2: Aus 400 g einer 40%igen AgNO 3 -Lösung soll eine a) 20%ige AgNO 3 -Lösung durch Wasserzugabe hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O ist nötig? b) 60%ige AgNO 3 -Lösung hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O muss durch Verdampfen/Abdestillieren entfernt werden?

21 Beispiel 2: Aus 400 g einer 40%igen AgNO 3 -Lösung soll eine a) 20%ige AgNO 3 -Lösung durch Wasserzugabe hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O ist nötig? b) 60%ige AgNO 3 -Lösung hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O muss durch Verdampfen/Abdestillieren entfernt werden? 21

22 Beispiel 2: Aus 400 g einer 40%igen AgNO 3 -Lösung soll eine a) 20%ige AgNO 3 -Lösung durch Wasserzugabe hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O ist nötig? b) 60%ige AgNO 3 -Lösung hergestellt werden. Wie viel Gramm H 2 O muss durch Verdampfen/Abdestillieren entfernt werden? 22

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24 Lehrforschungsprojekt Sie haben Labordienst und sollen aus 350 g einer 23%igen Salpetersäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 2 molare Salpetersäure herstellen. Wie groß ist der Massenanteil der 2 molaren HNO 3? [M(HNO 3 ) = 63,01 g/mol; ρ(hno 3 2M) = 1,08 kg/l] 24

25 Sie haben Labordienst und sollen aus 350 g einer 23%igen Salpetersäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 2 molare Salpetersäure herstellen. a) Wie groß ist der Massenanteil der 2 molaren HNO 3? b) Wie viel ml Wasser benötigen Sie zur Herstellung der 2 molaren HNO 3? [M(HNO 3 ) = 63,01 g/mol; ρ(hno 3, 2M ) = 1,08 kg/l] 25

26 Sie haben Labordienst und sollen aus 350 g einer 23%igen Salpetersäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 2 molare Salpetersäure herstellen. a) Wie groß ist der Massenanteil der 2 molaren HNO 3? b) Wie viel ml Wasser benötigen Sie zur Herstellung der 2 molaren HNO 3? [M(HNO 3 ) = 63,01 g/mol; ρ(hno 3, 2M ) = 1,08 kg/l] 26

27 Sie haben Labordienst und sollen aus 200 g einer 32%igen Salzsäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 1 molare Salzsäure herstellen. a) Wie groß ist der Massenanteil der 1 molaren HCl? b) Wie viel ml Wasser benötigen Sie zur Herstellung der 1 molaren HCl? [M(HCl) = 36,47 g/mol; ρ(hcl 1M ) = 1,06 kg/l] 27

28 Sie haben Labordienst und sollen aus 200 g einer 32%igen Salzsäure-Lösung durch Verdünnung mit Wasser eine 1 molare Salzsäure herstellen. a) Wie groß ist der Massenanteil der 1 molaren HCl? b) Wie viel ml Wasser benötigen Sie zur Herstellung der 1 molaren HCl? [M(HCl) = 36,47 g/mol; ρ(hcl 1M ) = 1,06 kg/l] 28

29 Altklausuren 29

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34 Zur Neutralisation von Säuren wird Natriumhydrogencarbonat verwendet. Berechnen Sie, wie viel mol Phosphorsäure vorlagen, wenn Sie 400 g einer Natriumhydrogencarbonat-Lösung der Massenkonzentration von 7,5 g/ml zur vollständigen Neutralisation der Phosphorsäure benötigen. [M(NaHCO3) = 84 g/mol; ρ(nahco3) =1,63 g/ml] 34

35 Zur Neutralisation von Säuren wird Natriumhydrogencarbonat verwendet. Berechnen Sie, wie viel mol Phosphorsäure vorlagen, wenn Sie 400 g einer Natriumhydrogencarbonat-Lösung der Massenkonzentration von 7,5 g/ml zur vollständigen Neutralisation der Phosphorsäure benötigen. [M(NaHCO3) = 84 g/mol; ρ(nahco3) =1,63 g/ml] 35