Stöchiometrie Seminar Sommersemester 2019 - uni-frankfurt.de¶chiometrie__Seminar_1.pdf · Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main 4.) Es werden 2,78 g Natriumchlorid

Stöchiometrie Seminar

Sommersemester

2019

Leonie Gellrich

Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

Zugelassen für das erste Semester sind Modelle

• der TI-30 Serie

• der Casio FX-82/85/87/991-Reihe

• oder Vorgänger-Modelle davon,

die folgende Kriterien erfüllen:

nicht grafikfähig

nicht programmierbar

•Für das zweite Semester sicher zugelassen:

• TI-30 Eco RS/X Pro Multiview/Xa

• Casio FX-991 DE/PLUS/X

Taschenrechner


• Preis: 19,90€

• Preis: 26,90€

Literatur

Seminar I und II – (Leonie Gellrich)

1. Allgemeine Definitionen

- Präfixe

- Stoffmenge

- Stoffmengenkonzentration

- Massenkonzentration

- Dichte

- Massenanteil

2. Stoffumsatz

3. Mischungsrechnen

Themen/Inhalte der Zwischenklausur

Seminar III und IV – (Moritz Helmstädter)

1. Allgemeine Definitionen

2. Chemisches Gleichgewicht

3. Massenwirkungsgesetz

4. Löslichkeitsprodukt

5. Molare Löslichkeit

6. Ionenprodukt


Termine

Datum Uhrzeit Raum

19.04.2019 10:00 – 12:00 Uhr N260.313

24.04.2019 7:30 – 9:00 Uhr B2

26.04.2019 18:00 – 20:00 Uhr N260.313

30.04.2019 19:00 – 21:00 Uhr N260.313

Tutorien

Datum Uhrzeit Raum

23.04.2019 13:00 – 16:00 Uhr OSZ H5

25.04.2019 10:00 – 13:00 Uhr OSZ H5

29.04.2019 14:00 – 16:00 Uhr OSZ H5

Seminare

Datum Uhrzeit Raum

06.05.2019 13:00 – 15:00 Uhr OSZ H1/3/5

13.05.2019 13:00 – 15:00 Uhr OSZ H1/3/5

Zwischen-

klausur

Wozu brauche ich die Stöchiometrie

eigentlich?

Wie viel muss ich einwiegen

???

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

Lernziele „Fahrplan“


Welche Informationen enthält diese

Aufgabenstellung?

SI - Präfixe

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

101 Deka da -

102 Hekto h Hl

103 Kilo k Kg

106 Mega M Mg = 1 t

[historisch]

109 Giga G Gigabyte

1012 Tera T Terabyte

(frz.: Système international d’unités)

Beispielaufgaben: mit Potenzen/Präfixen rechnen

200 mg = _____g =____g

3*10-5 mL = ____L= ____L=___µL

=______µL=______µL

2,5*102 µmol = ____mol=____mol

=______mmol=______mmol=___mmol

5 dm³ = ____ mL

Merke:

1 dm³ = 1L

1 m³ = 1000 L

1 cm³ = 1 mL

150 mL = L = L

1,09 g/mL = = g/L = g/L

0,03 L = µL (mikro = 10-6L)

= µL = µL= µL

Übungsaufgaben: mit Potenzen/Präfixen rechnen

Rechengrößen/Formeln

Stoffmenge (n) [mol]


Beispiel 1:

Berechnen Sie das Molekulargewicht von Kaliumchromat K2CrO4!

M(K) = 39,1 g/mol; M(Cr) = 51,9 g/mol; M(O) = 15,9 g/mol

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



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?

Massenanteil (ω)

„Massenprozent“ „prozentualer Anteil“

Volumenanteil Stoffmengenanteil



Welche Stoffmengenkonzentration hat eine 4%-ige NaOH-Lösung (ρ = 1,043 g/mL)?



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 H2SO4 enthält.


Beispiel 5:

Berechnen Sie den Massenanteil von H2SO4 in einer Lösung, die

ein Gemisch aus 40 g KCl, 30 g NaCl und 30 g 20%ige H2SO4

enthält.

Beispiel 6:

Wie viel Massenprozent Eisen sind in 1 mol Eisenoxid (Fe2O3)

enthalten?

M[Fe] = 55,8 g/mol, M[O] = 16,0g/mol


Leonie Gellrich 29

„Substanz A reagiert mit Substanz B zu Produkt C“

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

Erhaltung d. Ladung

2. Stöchiometrischer Faktor (Verhältnis d. Teilchenzahlen)

= Stoffmengenverhältnis

3. IMMER über STOFFMENGE rechnen!!!!!!!

Aufgabentypen erkennen - Stoffumsatz

3 A + 2 B 2 C

n(A)/n(B)= 3/2


1. Wie viel Gramm Silbernitrat (AgNO3) und Natriumoxalat

(Na2C2O4) sind zur Herstellung von 100 g Silberoxalat (Ag2C2O4)

nötig?

[M(AgNO3) = 169,88 g/mol, M(Na2C2O4) = 134,04 g/mol,

M(Ag2C2O4) = 303,76 g/mol]


1. Wie viel Gramm Silbernitrat (AgNO3) und Natriumoxalat

(Na2C2O4) sind zur Herstellung von 100 g Silberoxalat (Ag2C2O4)

nötig?

[M(AgNO3) = 169,88 g/mol, M(Na2C2O4) = 134,04 g/mol,

M(Ag2C2O4) = 303,76 g/mol]

Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main Leonie Gellrich 34

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

Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main Leonie Gellrich 35

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


1.) a) Sie möchten 10mol Ag2C2O4 herstellen. Ihre Ausgangssubstanzen

AgNO3 und Na2C2O4 sind aber zu 10% und 15% verunreinigt. Wie viel

Gramm der verunreinigten Ausgangssubstanzen benötigen Sie

jeweils?

[M(AgNO3) = 169,88 g/mol, M(Na2C2O4) = 134,04 g/mol, M(Ag2C2O4) =

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 MgSO4. Wie groß

ist die Masse des MgSO4?

[M(Mg) = 24,31 g/mol, M(S) = 32,06 g/mol, M(O) = 16,00g/mol]

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 K2CrO4-Lösung (ρ = 1,378 kg/L). Welche

Masse AgNO3 benötigen Sie, um das Chromat CrO42- zu 95% als Ag2CrO4

auszufällen und wie viel wiegt der Ag2CrO4-Niederschlag.

[M(AgNO3) = 169,88 g/mol; M(K2CrO4) = 194,2 g/mol, M(Ag2CrO4) = 331,74

g/mol]

Hausaufgaben

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