Semianr1 Aw

1. Seminar AW: Übungen zur Stöchiometrie 1

• Gesetz von der Erhaltung der Masse

• Gesetz der konstanten Proportionen

• Gesetz der multiblen Proportionen

CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2

CH4 – NH3 – OH2 – HF

SO2 – SO3



Valenz

• Sauerstoff: 2

CO2 N2O5 SO2 OF2

• Wasserstoff: 1

CH4 NH3 H2S HF

• Kohlenstoff: 4

CH4 CCl4 CO2 CS2 HCN

• Stickstoff 3 / 4:

NH3 NH4+


Wertigkeit und Ionenvalenz:

H+

Li+ Be2+ Al3+

C4- N3- O2- F- H-

NaCl MgCl2 AlCl3 Li4C Li3N Li2O LiF

NaH MgH2 AlH3

Fe2+ Fe3+ Cu1+ Cu2+


• Relative Atommasse Ar

Ar(12C) = 12

Ar(O) = 15,9994

Ar(H) = 1,0079

• Relative Molmasse

M(H2O) = 15,9994 + 2 · (1,0079) = 18,0152

• Relative Formelmasse

MgCl2

M(MgCl2) = 24,305 + 2 · 35,453 = 96,211


Molbegriff

1 mol eines reinen Stoffes ist die Stoffmenge, die aus ebensoviel kleinsten Teilchen besteht, wie die Anzahl der Kohlenstoffatome in genau 12 g des Kohlenstoffisotops 12C

1 Mol H2O = 18 g

1 molMenge in Gramm, die dem Zahlenwert der relativen Atommasse entspricht

H2 + F2 2 HF

n 1 mol 1 mol 2 molAr 1 19Mr 2 38 20M 2 g/mol 38 g/mol 20 g/mol

Ausbeute (m) bei 100 % Umsatz 40 g

Rechts und links: gleiche Zahl und Art von Atomen, gleiche Zahl von Ladungen

Avogadro-ZahlNA = 6,02214 • 1023 mol-1

1 mol = NA Teilchen

1 mol GasV = 22,4138 L/mol



Stoff Empirische Formel

Molekulare Formel

Strukturformel

Methan CH4 CH4

Ethen CH2 C2H4 H2C=CH2

Ammoniak NH3 NH3

Hydrazin NH2 N2H4 H2N-NH2

Kohlendioxid CO2 CO2 O=C=O

Natriumchlorid NaCl NaCl

ValenzstrichformelC

H

H

H H N

H

H

H

NH4+ NO3

-

H O N

O

O

H

O

N

O

O

”“ “

”


Wieviel mol und wieviel Moleküle sind in 75 g Substanz enthalten?

H2 Cl2H2O HClH2SO4 CCl4

Ar(H) = 1,0079, (C) = 12,011 (O) = 15,9994 (S) = 32,066 (Cl) = 35,453NA = 6,02214•1023 mol-1

H2 37,2 2,24•1025

H2O 4,16 2,51•1024

H2SO4 0,765 4,61•1023

Cl2 1,06 6,37•1023

HCl 2,06 1,24•1024

CCl4 0,488 2,94•1023

Prozentuale Zusammensetzung.

Ordnen Sie die folgenden Verbindungen nach steigendem Schwefelgehalt:

CaSO4, SO2, H2S, Na2S2O3


CaSO4 (23,6 %), Na2S2O3 (40,6 %), SO2 (50,1 %), H2S 94,1 %

Wieviel Masse Blei kann man aus 125,0 kg Bleiglanz-Erz erhalten, das 72,0 % PbS enthält.

Ar(Pb) = 207,1, (S) = 32,066


90 kg PbSM(PbS) = 239,166w(Pb) = 0,87 m(Pb) = 77,9 kg

Wie viel Gramm Phosphor und Sauerstoff werden benötigt, um 6,0 g P4O6 herzustellen?

Ar(P) = 30,974, (O) = 15,9994

M(P4O6) = 219,89 % P und % O

6 g P4O6 = 0,02729 mol

0,02729 mol P4 m(P) = 3,380 g

3 · 0,02729 mol O2 m(O) = 2,620 g


P4 + 3 O2 P4O6

Bei der Verbrennung von 12,62 g Plexiglas entstehen 27,74 g CO2 und 9,12 g H2O. Wie viel Prozent Kohlenstoff und Wasserstoff enthält Plexiglas?

Ar(C) = 12,011, (O) = 15,9994, (H) = 1,0079

27,74 g CO2 – M = 44,01 – n = 0,6303 mol

9,12 g H2O – M = 18,02 – n = 0,5061 mol /•2 H

7,57 g C = 59,98 %

1,02 g H = 8,08 %



Welche Molekülformel haben die Verbindungen mit folgenden empirischen Formeln und relativen Molekülmassen:

SNH 188,32 NO2 46,01

PF2 137,94 C2NH2 120,15

CH2 70,15 HCO2 90,04

Ar(C) = 12,011, (H)= 1,0079, (F) = 18,9984, (N) = 14,0067, (O) = 15,9994, (P) = 30,97376, (S) = 32,066

n = 4 n = 1

n = 2 n = 3

n = 5 n = 2


Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen

2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2

Cu2S + 2 Cu2O 6 Cu + SO2

2 WC + 5 O2 2 WO3 + 2 CO2

Al4C3 + 12 H2O 4 Al(OH)3 + 3 CH4

SiCl4 + 2 H2O SiO2 + 4 HCl4 NH3 + 3 O2 2 N2 + 6 H2O

Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen

Al + HCl AlCl3 + H2

Cu2S + Cu2O Cu + SO2

WC + O2 WO3 + CO2

Al4C3 + H2O Al(OH)3 + CH4

SiCl4 + H2O SiO2 + HClNH3 + O2 N2 + H2O


Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die vollständige Verbrennung von Hexan.


NH4NCS

M = 76,1226

m(NH4NCS) = 6,7 g n = 0,088 mol bezogen auf NH3

Wie viel Gramm des fettgedruckten Produkts können maximal bei der Umsetzung folgender Mengen erhalten werden.

CS2 + 2 NH3 NH4NCS + H2S9,00 g 3,00 g

M = 76,143 17,0307n = 0,1181 0,1762 / 2

0,088

Ar(C) = 12,011, Ar(S) = 32,066, Ar(N) = 14,007, Ar(H) = 1,0079

Berechnen Sie die prozentuale Ausbeute des fett gedruckten Produkts. Der Reaktand ohne Mengenangabe ist im Überschuss vorhanden.

Ca3P2(s) + 6 H2O(l) 2 PH3(g) + 3 Ca(OH)2(aq)

6,00 g 1,40 g

Ar(Ca) = 40,078, Ar(P) = 30,974, Ar(H) = 1,0079

M(Ca3P2) = 182,19 n = 0,033 mol

M(PH3) = 33,9977 /·0,066 = 2,24 g

Ausbeute (ber.) 2,24 g, gef. 1,40 g (62,5 %)



10 g eines Gemisches aus Calciumcarbonat CaCO3(s) und Calciumsulfat CaSO4(s) werden zu einem Überschuss von Salzsäure HCl(aq) gegeben.

CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Wie viel Prozent CaCO3 enthielt das Gemisch, wenn 1,50 g CO2 entstehen?

Ar(Ca) = 40,078, Ar(C) = 12,011, Ar(O) = 15,999

M(CO2) = 44,009; 1,5 g CO2 = 0,034 mol

M(CaCO3) = 100,09; 0,034 mol = 3,41 g

3,41 %

1. Seminar AW: Übungen Konzentrationsmaße 20

Stoffmenge n(X) [mol]

Stoffmengenkonzentration c(X) [mol/m3] oder

Molarität M [mol/L]

Bezogen auf 1L Lösung

Molalität b

Bezogen auf Masse Lösungsmittel [mol/kg]

)()(

XM

mXn

V

XnXc

)()(

)(

)()(

LMm

XnXb

Äquivalentstoffmenge neq [mol]

Molzahl

HCl, H2SO4, H3PO4: z = 1, 2, 3

Äquivalentkonzentration ceq [[Mol/m3]

Normalität N [mol/L]

Massenanteil w [%]

Stoffmengenanteil x(X)

Molenbruch [Atom% oder Mol%]

)](/1[ XzM

mneq

V

nc eqeq

zXcceq )(

)(

)()(

Mischungm

XmXw

)()(

)()(

YnXn

XnXx


Welche Stoffmengenkonzentration haben folgende Lösungen (mol/L):

• 4,0 g NaOH in 250 mL Lösung• 13,0 g NaCl in 1,50 L Lösung• 10 g AgNO3 in 350 mL Lösung• 94,5 g HNO3 in 250 mL Lösung• 6,50 g KMnO4 in 2,000 L Lösung

Ar(H) = 1,0079; Ar(Na) = 22,99; Ar(K) = 39,098; Ar(Mn) = 54,938; Ar(Ag) = 107,87; Ar(N) = 14,007; Ar(O) = 15,999; Ar(Cl) = 35,453

• c(NaOH) = 0,4 mol/L

• c(NaCl) = 0,148 mol/L

• c(AgNO3) = 0,168 mol/L

• c(HNO3) = 6,0 mol/L

• c(KMnO4) = 0,0206 mol/L


Wie viel Mol Substanz sind in folgenden Lösungen enthalten:

1,2 L mit c(Ba(OH)2) = 0,05 mol/L25,0 mL mit c(H2SO4) = 6,00 mol/L250 mL mit c(NaCl) = 0,1 mol/L

Ar(H) = 1,0079; Ar(Na) = 22,99; Ar(Ba) = 137,33, Ar(O) = 15,999; Ar(S) = 32,066; Ar(Cl) = 35,453

n(Ba(OH)2) = 0,06 mol

n(H2SO4) = 0,15 mol

n(NaCl) = 0,0250 mol


Welche Masse muss man einwiegen, um die folgenden Lösungen herzustellen:

• 500 mL mit c(KMnO4) = 0,02 mol/L

• 2,0 L mit c(KOH) = 1,50 mol/L

• 25 mL mit c(BaCl2) = 0,20 mol/L

Ar(H) = 1,0079; Ar(K) = 39,098; Ar(Mn) = 54,938; Ar(Ba) = 137,33; Ar(O) = 15,999; Ar(Cl) = 35,453

m(KMnO4) = 1,58 g M = 158,0336

m(KOH) = 168,3 g M = 56,1053

m(BaCl2) = 1,041 g M = 208,236


Wie viel Milliliter Lösung der konzentrierten Säuren muss man verdünnen, um die folgenden Lösungen zu erhalten:

c(CH3COOH) = 17,5 mol/L: 250 mL mit c = 3,50 mol/L

c(HNO3) = 15,8 mol/L: 1,5 L mit c = 0,5 mol/L

c(H2SO4) = 18 mol/L: 75 mL mit c = 0,6 mol/L

V(CH3COOH) = 50 mL

V(HNO3) = 47,5 mL

V(H2SO4) = 2,5 mL

c1 • V1 = c2 • V2


Wie viel Milliliter einer Lösung c(KOH) = 0,25 mol/L reagieren mit 15 mL einer Lösung c(H2SO4) = 0,35 mol/L?

2 KOH(aq) + H2SO4(aq) K2SO4(aq) + 2 H2O(l)

n(H2SO4) = c1 • V1 = 0,00525

n(KOH) = 2n (H2SO4) = 0,0105

L042,0)KOH( c

nV


Welche Stoffmengenkonzentration hat eine Lösung von Oxalsäure, wenn 25 mL davon mit 37,5 mL NaOH mit c(NaOH) = 0,22 mol/L reagieren?

H2C2O4(aq) + 2 NaOH(aq) Na2C2O4(aq) + 2 H2O(l)

n(NaOH) = c • V = 0,00825

n(H2C2O4) = 0,5 n(NaOH) = 0,004125

c(H2C2O4) = 0,165


Fester Schwefel löst sich in einer heißen Lösung eines Sulfits, SO32-, unter

Bildung von Thiosulfat S2O32-. Welche Masse an Schwefel löst sich in 150 mL

Sulfitlösung mit c(SO32-) = 0,25 mol/L?

SO32-(aq) + S(s) S2O3

2-(aq)

Ar(S) = 32,066

m(S) = 1,2 g


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