Stöchiometrieseminar Wintersemester 2017 Leonie Gellrich

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

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

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

Termine Seminare Zwischenklausur Tutorien Datum Uhrzeit Raum Mi, 25.10.17 13:00-16:00 OSZ H4 Mo, 30.10.17 14:00-16:00 OSZ H5 Mi, 01.11.17 13:00-16:00 OSZ H4 Datum Uhrzeit Raum Mi, 08.11.17 13:00-15:00 OSZ H1,2,4 Mi, 15.11.17 13:00-15:00 OSZ H1,2,4 Datum Uhrzeit Raum Di, 24.10.17 19:00-21:00 N260.313 Fr, 27.10.17 18:00-20:00 N260.313 Di, 31.10.17 10:00-12:00 N260.313 Fr, 03.11.17 18:00-20:00 N260.313 Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

6 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

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

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

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

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 10-12 Piko p pmol 10-15 Femto f fmol 10-18 Atto a amol 10 1 Deka da - 10 2 Hekto h Hl 10 3 Kilo k Kg 10 6 Mega M Mg = 1 t [historisch] 10 9 Giga G Gigabyte 10 12 Tera T Terabyte

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

Rechengrößen/Formeln Stoffmenge (n) [mol]

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

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

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

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

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

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?

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

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

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.

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

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

Stoffumsatz Substanz A reagiert mit Substanz B zu Produkt C

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!!!!!!!

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

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

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

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

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