Molare Masse. 3. Reaktionsgleichung 2Cu + O 2 2CuO. 6. Molares Volumen. Stoffumsatz bei chemischen Reaktionen

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1 Molare Masse 1. Wortgleichung Kupfer + Sauerstoff Kupfer(II)-oxid 2. Relative Atommassen Periodensystem relative Atommasse Cu 63,55 u relative Atommasse O 16,00 u relative Atommasse Cu 63,55 u 3. Reaktionsgleichung 2Cu + O 2 2CuO relative Atommasse O 16,00 u 4. Relative Molekularmassen 63,55 u 2 16,00 u = 32,00 u 63,55 u + 16,00 u = 79,55 u 5. Molare Massen 6. Molares Volumen ist für alle Gase gleich groß 63,55 g/mol 32,00 g/mol 79,55 g/mol O 2 ist ein Gas! 22,41 l/mol unter Normbedingungen 5. Aussage Reaktionsgleichung 2 mol Kupfer reagieren mit 1 mol Sauerstoff zu 2 mol Kupfer(II)-oxid. Relative Atommasse: A r Relative Molekularmasse: M r Molare Masse: M Masse: m Molares Volumen: V m Volumen: V Stoffmenge: n m = n M V = n V m 2 mol 63,55 g/mol = 127,00 g 1 mol 22,41 l/mol = 22,41 l 2 mol 79,55 g/mol = 159,10 g 127,0 g Kupfer reagieren mit 22,4 l Sauerstoff zu 159,1 g Kupfer(II)-oxid. 1

2 Aufgabe: 3g Magnesium werden mit Sauerstoff zu Magnesiumoxid umgesetzt. Wie viel Gramm Magnesiumoxid entstehen dabei? Gesucht: m MgO Feststoff Gegeben: m Mg = 3 g Feststoff Wortgleichung: Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid Reaktionsgleichung: 2Mg + O 2 2MgO Faktor = 2 Faktor = 2 M Mg = 24 g/mol M MgO = 40 g/mol gegebene und gesuchte Stoffmenge ins Verhältnis setzen und mit Faktoren gleichstellen Faktor Mg Faktor MgO M = Molare Masse Gleichung nach m MgO Antwort: Es entstehen 5g Magnesiumoxid. 2

3 - praxisnah Aufgabe: 3g Magnesium werden mit Sauerstoff zu Magnesiumoxid umgesetzt. Wie viel Gramm Magnesiumoxid entstehen dabei? Gesucht: m MgO Feststoff Gegeben: m Mg = 3 g Feststoff Wortgleichung: Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid Reaktionsgleichung: 2Mg + O 2 2MgO Faktor = 2 Faktor = 2 M Mg = 24 g/mol M MgO = 40 g/mol über Kreuz rechnen oder Gleichung nach n MgO Antwort: Es entstehen 5g Magnesiumoxid. Faktor Mg Faktor MgO Gleichung nach m MgO M = Molare Masse 3

4 - praxisnah Aufgabe: Magnesium wird mit Sauerstoff zu 5g Magnesiumoxid umgesetzt. Wie viel Liter Sauerstoff sind unter Normbedingungen notwendig? Gesucht: V O 2 Gas Gegeben: m MgO = 5 g Feststoff (Normbedingungen: T = 273,15 K 0 C; p = Pa = 1013,25 mbar V m = 22,4 l/mol) (Standardbedingungen: T = 298,15 K 25 C; p = Pa = 1013,25 mbar V m = 24,5 l/mol) Wortgleichung: Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid Reaktionsgleichung: 2Mg + O 2 2MgO Molares Volumen entspricht für jedes Gas unter Normbedingungen 22,4 l/mol Faktor MgO Faktor = 1 Faktor = 2 V m = 22,4 l/mol M MgO = 40 g/mol V = Volumen M = Molare Masse V m = Molares Volumen über Kreuz rechnen oder Gleichung nach n O 2 Faktor O 2 Gleichung nach V O 2 Antwort: Es sind 1,4 l Sauerstoff notwendig. 4

5 - Bei Flüssigkeiten wird wie bei Feststoffen vorgegangen (Siehe Seiten 1 oder 2). - Die Masse m der Flüssigkeit wird daraufhin über die temperaturabhängige Dichte ρ in das Volumen V umgerechnet. Aufgabe: Welches Volumen hat 5g Wasser? Gesucht: V H2 O bei 25 C Gegeben: m H2 O = 5 g Flüssigkeit Dichte H 2 O (25 C): ρ H2O = 1,0 g/cm 3 Rho (griech.) ρ = Dichte V = Volumen Antwort: 5 g Wasser hat bei 25 C ein Volumen von 5 cm 3 oder 5 ml. 5

6 Gewichtsprozent von Lösungen Aufgabe: 3g Natriumhydroxid ist in 100 g Natronlauge enthalten. Wie viel prozentig ist die Natronlauge? Gesucht: Gew.-% Natronlauge Gegeben: m NaOH = 3 g m Natronlauge = 100 g Gew.-% = Gewichtsprozent Antwort: Die Natronlauge ist 3%ig. 6

7 Stoffmengenkonzentration von Lösungen Aufgabe: 3g Natriumhydroxid ist in 100 ml Natronlauge enthalten. Wie viel molar ist die Natronlauge? Gesucht: c Natronlauge Gegeben: m NaOH = 3 g M NaOH = 40 g/mol V Natronlauge = 100 ml = 0,1 l c = Stoffmengenkonzentration M = Molare Masse V = Volumen molar Antwort: Die Natronlauge ist 0,75 M. 7

8 Verdünnen von Lösungen: Aufgabe: Auf welches Volumen müssen 0,5 l einer 1 M Stammlösung verdünnt werden, um eine 0,5 M Verdünnung zu erhalten? molar Gesucht: V Verdünnung Gegeben: V Stammlösung = 0,5 l c Stammlösung = 1 M = 1 mol/l c Verdünnung = 0,5 M = 0,5 mol/l c = Konzentration V = Volumen Antwort: 0,5 l einer 1 M Stammlösung müssen auf 1 l verdünnt werden, um eine 0,5 M Verdünnung zu erhalten. 8