Rechnen mit Stoffmengenkonzentrationen und ... - laborberufe.de

Rechnen mit Stoffmengenkonzentrationen und Massenkonzentrationen
1.1 10 g Natriumchlorid werden auf ein Gesamtvolumen von 500 mL Lösung gelöst. Berechnen Sie c(NaCl), c(Na + ), c(Cl − ),
β(NaCl), β(Na + ) und β(Cl − ).
1.2 Berechnen Sie die in eckigen Klammern angegeben Größe in diesen Lösungen
a) Kaliumbromidlösung mit c(K + ) = 0,5 mol/L, [c(K + )] und c[(KBr)]
b) Calciumchloridlösung mit c(CaCl 2 ) = 0,5 mol/L, [c(Ca 2+ )] und [c(Cl − )]
c) Lithiumsulfatlösung mit c(Li 2 SO 4 ) = 2,1 µmol/L, [c(Li + )] und [c(SO 2− 4 )
d) Eisen(III)-chloridlösung mit c(Cl - ) = 1,8 mol/L, [c(Fe 3+ )] und [c(FeCl 3 )]
e) Nickelnitratlösung mit c(NO − 3 ) = 0,3 mol/L, [c(Ni(NO 3 ) 2 )] und [c(Ni + )]
f) CuCl 2 -Lösung mit β(Cu 2+ ) = 0,5 g/L, [c(CuCl 2 )] und [c(Cl − )]
1.3 Welche Stoffmenge n(NH 4 ) und n(SO 2− 4 ) befinden sich in 50 mL einer 0,3-molaren Ammoniumsulfatlösung ((NH 4 ) 2 SO 4 )?
1.4 In welchem Volumen einer Glucoselösung mit β(C 6 H 12 O 6 )=20 g/L befinden sich 0,2 mol C 6 H 12 O 6 ?
1.5 50 g CaCl 2 werden auf ein Gesamtvolumen von 500 mL gelöst. Berechnen Sie c(CaCl 2 ), c(Ca 2+ ), c(Cl − ), β(Ca 2+ ) und β(Cl − ).
1.6 In welchem Volumen einer 0,5 molaren Aluminiumnitrat-Lösung (Al(NO 3 ) 3 ) befinden sich 5 g Aluminium gelöst?
1.7 Welche Masse Cr 3+ finden sich in 400 mL einer 150-millimolaren Chrom(III)-nitrat-Lösung?
1.8 Welche molare Masse M hat ein Salz, wenn in 750 mL einer 0,2-molaren- Salzlösung 17,4 g Salz gelöst sind.
1.9 Es sollen 2500 mL einer Natriumsulfit-Lösung hergestellt werden, die pro 1000 mL 15 g Sulfit-Ionen enthalten. Welche
Masse Natriumsulfit muss eingewogen werden?
1.10 20,0 g Ammoniumchlorid werden in 1000,0 mL Wasser gegeben.
a) Warum beträgt die β(Ammoniumchlorid) nicht 20,0 g/L?
b) Die Dichte der Lösung beträgt 1,0563 g/cm 3 . Berechnen Sie β(Ammoniumchlorid) und c(Ammoniumchlorid).
1.11 Die Dichte einer Eisen(III)-chlorid-Lösung wurde auf ρ=1,182 g/cm 3 bestimmt. Eine chemische Analyse ergab, dass 50 g
der Lösung insgesamt 0,5 g Chlorid-Ionen enthalten. Berechnen Sie c(Eisen(III)-chlorid).
1.12 Die Massenkonzentration an Ammoniumionen einer Ammoniumphosphat-Lösung beträgt β(Ammonium) = 13,1 g/L.
Berechnen Sie β(Phosphat) in dieser Lösung.
2. Berücksichtigung von Kristallwasser und Verunreinigung bei c(X) und β(X)
2.1 Es sollen 100 mL einer Natriumcarbonat-Lösung mit c(Natriumcarbonat) = 50 µmol/L hergestellt werden. Welche Masse
der jeweiligen Ausgangsstoffe ist einzusetzen? Geben Sie dien wichtigsten Herstellungsschritte an.
a) Natriumcarbonat
b) Kristallsoda: Natriumcarbonat-Dekahydrat
2.2 30 g Calciumnitrat-Tetrahydrat werden auf ein Gesamtvolumen von 500 mL gelöst. Wie groß ist c(Calciumnitrat), sowie
die Stoffmengen- und die Massenkonzentrationen aller in Lösung vorliegenden Ionen.?
2.3 Zu welchem Gesamtvolumen müssen 30 g Eisen(III)-sulfat-Nonahydrat gelöst werden, um eine Lösung mit β(Fe 3+ ) = 50
µg/L zu erhalten? Schätzen Sie vor dem Rechnen, die Größenordnung der Ergebnisses ab (liegt das Ergebnis im
Milliliterbereich oder im Kubikmeterbereich o.ä.?)!
2.4 Als „Viehsalz“ wird verunreinigtes Natriumchlorid bezeichnet. Welche Masse Viehsalz (mit w % (NaCl) = 88,5%) müssen
eingewogen werden um 250 mL einer Lösung mit c(NaCl) = 2 mol/L zu erhalten?
2.5 Löst man 30 g technischen Kaliumhydroxids zu 500 mL Lösung, so erhält man c(KOH) = 0,8 mol/L. Berechnen Sie den
Massenanteil w(KOH) im Ausgangsstoff.
2.6 Welche Masse an technischem Natriumsulfat mit w(Na 2 SO 4 ) = 92% müssen in Wasser gelöst werden, um 400 mL Lösung
mit β(Na 2 SO 4 ) = 1,0 g/L zu erhalten.
2.7 Ein Ausgangsgemisch enthält neben unlöslichen Bestandteilen auch Mangansulfat-Pentahydrat mit einem Massenanteil von
w(MnSO 4·5H 2 O) = 78,5 %. Welche Masse aus Ausgangsgemisch müssen eingewogen werden, um 5,00 L Lösung mit c(Mn 2+ )
= 0,5 mol/L zu erhalten?
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Lösungen – ohne Gewähr
1.1
1.2
1.3
c(NH 4 + ) = 0,6 mol/L =>
4 4
n(SO 2− 4 ) = 0,3 mol/L =>
1.4.
+ +
mol
n( H ) = c( H ) ⋅ V ( Lsg) = 0,6 ⋅ 0,05L = 0,03mol
L
2−
2−
mol
n( SO4 ) = c( SO4
) ⋅ V ( Lsg) = 0,3 ⋅ 0,05L = 0,015mol
L
Alternative 1: Erst die Massenkonzentration in die
Stoffmengenkonzentration c(Gluc) umrechnen. Dann mit
der Definitionsgleichung ausrechnen, in welchem
Volumen 0,2 mol enthalten sind.
g
20
β ( Gluc)
mol
c( Gluc) = = L ≈ 0,111014
M ( Gluc)
g
180,158
L
mol
n( Gluc) 0, 2mol
V ( Lsg) = = ≈ 1,802 L
c( Gluc)
mol
0,111014
L
Alternative 2: Die 0,2 mol erst in eine Masse umrechnen. Dann
mit der Definitionsgleichung für die Massenkonzentration, das
Volumen ausrechnen.
m( Gluc) = n( Gluc) ⋅ M ( Gluc) = 0,2mol ⋅ 180,158 g = 36,0316g
mol
m( Gluc) 36,0316g
V ( Lsg) = = ≈ 1,802 L
β ( Gluc)
g
20
L
1.5.
Alternative 1: (1) Es wird mit der Definitionsgleichung für die Massenkonzentration berechnet, welche Masse Na + in der
Lösung enthalten ist. (2) Diese Masse wird mit der Grundgleichung der Stöchiometrie (M = m/n) in eine Stoffmenge
umgerechnet. (3) Mit dem Koeffizientenverhältnis des Na + kann man auf die Stoffmenge n(Na 2 SO 4 ) schließen. (4) Diese muss
zum Schluss noch in eine Masse umgerechnet werden.
Zu 1: m(Na + ) = β(Na + ) · V(Lsg) = 2,5 g/L · 0,5 L = 1,25 g
Zu 2: n(Na + ) = m(Na + ) / M(Na + ) = 1,25 g / 22,989768 g/mol ≈ 0,0543720 mol
Zu 3: Na 2 SO 4 → 2 Na 2+ + SO 2− 4 . Pro Na 2 SO 4 -Teilchen werden 2 Na + geliefert. Wegen dem 1:2- Koeffizienten
verhältnis folgt also dass n(Na 2 SO 4 ) = n(Na + ) : 2 ist. => n(Na 2 SO 4 ) ≈ 0,027186 mol
Zu 4: m(Na 2 SO 4 ) = n(Na 2 SO 4 ) · M(Na 2 SO 4 ) ≈ 0,027186 mol · 142,043 g/mol ≈ 3,862 g
Alternative 2: (1) Zuerst wird in c(Na + ) umgerechnet. (2) Dann wird überprüft wie groß c(Na 2 SO 4 ) in dieser Lösung ist
(Koeffizientenverhältnis). (3) Anschließend wird mit der Definitionsgleichung für die Stoffmengenkonzentration (c= n/V),
ausgerechnet. welches Stoffmenge n(Na 2 SO 4 benötigt wird). (4) Diese wird dann in eine Masse umgerechnet.
1.6.
(1) Zuerst wird c(Al 3+ ) ermittelt. (2) Dann wird in β(Al 3+ ) umgerechnet. (3) Am Schluss wird dann mit der Definitionsgleichung
das gesuchte Volumen ausgerechnet.
Zu 1: c(Al 3+ ) = 0,5 mol/L, weil in einem Al(NO 3 ) 3 -Teilchen genau 1 Al steckt.
Zu 2: β(Al 3+ ) = c(Al 3+ ) · M(Al 3+ ) = 0,5 mol/L · 26,981539 g/mol ≈ 13,49077 g/L

Zu 3:
3+
( ) 5
3+
( Al )
m Al g
V ( Lsg) = ≈ ≈ 0,371L
β
g
13, 49077
L
1.7.
direkt bekannt: V(Lsg) = 0,4 L, c(Cr(NO 3 ) 3 )= 0,15 mol/L, M(Cr(NO 3 ) 3 ), M(Cr 3+ ), M(NO − 3 )
indirekt bekannt: c(Cr 3+ ) = 0,15 mol/L, c(NO − 3 ) = 0,45 mol/L
gesucht: m(Cr 3+ )
► Lösungsmöglichkeit 1
a) Mit der Definitionsgleichung der Stoffmengenkonzentration wird zuerst n(Cr 3+ ) in 400 mL Lösung berechnet. b) Mit der
stöchiometrischen Grundgleichung kann dann in die gewünschte Masse umgerechnet werden.
Zu a)
3+ 3+
3+ n( Cr ) mol n( Cr )
3+
c( Cr ) = ⇒ 0,15 = ⇒ n( Cr ) = 0,06 mol
V ( Lsg) L 0,4L
Zu b)
3+ 3+
3+ m( Cr ) g m( Cr )
3+
M ( Cr ) = ⇒ 51,9961 = ⇒ m( Cr ) ≈ 3,120 g
3+
n( Cr ) mol 0,06 mol
► Lösungsmöglichkeit 2
a) Mit der Umrechnungsformel von β(X) ↔ c(X) wird zuerst β(Cr 3+ ) ausgerechnet. b) Anschließend wird mit der
Definitionsgleichung der Massenkonzentration die Masse m(Cr 3+ ) berechnet.
3+ 3+
3+ β ( Cr ) mol β ( Cr )
3+
g
Zu a) Formel 3 => c( Cr ) = ⇒ 0,15 = ⇒ β ( Cr ) = 7,799415
3+
M ( Cr ) L g
51,9961
L
mol
Zu b) Formel 4 =>
1.8.
3+ 3+
3+ m( Cr ) g m( Cr )
3+
β ( Cr ) = ⇒ 7,799415 = ⇒ m( Cr ) ≈ 3,120 g
V ( Lsg) L 0,4L
a) Zuerst wird mit der Definitionsgleichung der Massenkonzentration β(Salz) gelöst. b) Mit der Umrechnungsformel von β(X)
↔ c(X) wird dann M(Salz) berechnet.
m( X ) 17, 4g g
β ( X ) = = = 23,2
V Lsg L L
Zu a)
( ) 0,75
g
23,2
Zu b)
β ( X )
g
M ( X ) = = L = 116
c( X ) mol
0,2
mol
L
1.9
direkt bekannt: V(Lsg) = 2,5 L, β(SO 2− 3 ) = 15 g/L, M(Na + ), M(SO 2− 3 ), M(Na 2 SO 3 )
gesucht: m(Na 2 SO 3 )
► Lösungsmöglichkeit1
a) Zuerst wird mit der Umrechnungsformel von β(X) ↔ c(X) in c(SO 2− 3 ) umgerechnet. b) Durch Koeffizientenvergleich ist
bekannt, dass c(Na 2 SO 3 ) = c(SO 2− 3 ). c) Anschließend wird mit der Definitionsgleichung für Stoffmengenkonzentrationen
n(Na 2 SO 3 ) berechnet. d) Mit der stöchiometrischen Grundgleichung wird nun in m(Na 2 SO 3 ) umgerechnet.
Zu a)
g
2−
15
2−
β ( SO3
)
mol
c( SO3 ) = = L = 0,18735
2−
M ( SO3
) g
80,064
L
mol
Zu b) Da in 1 Teilchen Na 2 SO 3 genau 1 Teilchen SO 3 2− enthalten ist, gilt c(Na 2 SO 3 ) = c(SO 3 2− ) = 0,18735 mol/L

Zu c) n( a2SO3 ) = c( a2SO3
) ⋅ V ( Lsg) = 0,18735 mol ⋅ 2,5L = 0, 468375 mol
Zu d)
m( a2SO3 ) = n( a2SO3 ) ⋅ M ( a2SO3
) = 0, 468375 mol ⋅126,04 g ≈ 59,034g
mol
► Lösungsmöglichkeit2: Rechnen über Massenanteile
a) Zuerst wird mit der Definitionsgleichung der Massenkonzentration berechnet, welche Masse m(SO 2− 3 ) in der gewünschten
Lösung insgesamt enthalten sein soll.
b) Anschließend wird mithilfe der molaren Massen berechnet wie groß der Massenanteil w(SO 2− 3 ) im Reinstoff a 2 SO 3 ist. c)
Mithilfe der allgemeinen Definitionsgleichung des Massenanteils wird berechnet in welcher Masse m(Na 2 SO 3 ) die gewünschte
Stoffportion enthalten ist.
2−
2−
g
Zu a) m( SO3 ) = β ( SO3
) ⋅ V ( Lsg) = 15 ⋅ 2,5L = 37,5g
L
g
2−
1⋅80,064
Zu b )
2−
1 ⋅ M ( SO3
)
w( SO3
) = = mol = 0,635227
M ( a2SO3
)
g
126,04
mol
Zu c)
1.10.
m
gesamt
m( SO ) 37,5g
= = ≈ 59,034
w( SO ) 0,635227
2−
3
2−
3
a) Bei Lösen von Salzen kommt es zur Volumenkontraktion oder Volumenerweiterung. Gibt man z.B. 1000 mL zu 20 g
eines Salzes, resultieren nicht 1000 mL Lösung sondern mehr oder weniger Volumen als 1000 mL.
b) Zuerst wird w(NH 4 Cl) berechnet. Dies ist möglich, weil die Masse der Lösung bekannt ist. Gibt man zu 20 g Salz nämlich
1000 g H 2 O (≙ 1000 mL), so entstehen 1020 g Lösung.
Formel 5 =>
w H Cl
m( H Cl) 20g
m( Lsg) 20g + 1000g
4
(
4
) = ≈ ≈ 0,019608
Nun lässt sich diese Gehaltsangabe in die Massenkonzentration umrechnen:
g g g
Formel 7 => β ( H
4Cl) = w( H
4Cl) ⋅ ρ( Lsg) ≈ 0,019608 ⋅1,0563 ≈ 0,02071 ≈ 20,71
mL mL L
Die Umrechnung in die Stoffmengenkonzentration liefert:
Formel 6 =>
1.11
c H Cl
g
20,71
β ( H Cl)
= ≈ L ≈
53,4912
mol
4
(
4
) 0,387
M ( H4Cl)
g
Es wird die Stoffmenge n(Cl − ) berechnet, die in 50 g Lösung enthalten ist.
Stöchiometrische Grundgleichung (Formel 1) =>
mol
L
−
− m( Cl ) 0,5g
n( Cl ) = = ≈ 0,0141033mol
−
M ( Cl )
g
35, 4527
mol
Da die gelöste Verbindung FeCl 3 lautet, ist bekannt, dass 3 Cl − -Ionen durch die Auflösung von 1 FeCl 3 -Teilchen entstehen. Die
in der Lösung enthaltenen FeCl 3 -Stoffmenge ist also dreimal kleiner als die Cl − -Stoffmenge. Dies erkennt man auch an der
Reaktionsgleichung (1:3-Koeffizientenverältnis):
FeCl 3 (aq) → Fe 3+ + 3 Cl −
0,004801 mol 0,0141033 mol
Die Masse der Lösung (50g) lässt sich mit der Dichteformel in ein Volumen umrechnen:

Formel 0 =>
m( Lsg) 50g
ρ( Lsg)
g
1,182
cm
3
V ( Lsg) = = ≈ 42,30cm ≙ 0,04230L
Mit der Definitionsgleichung der Stoffmengenkonzentration lässt sich c(FeCl 3 ) berechnen:
Formel 3 =>
1.12
c FeCl
Zuerst wird berechnet, wie groß c(NH 4 + ) ist.
Formel 6 =>
3
(
3) = ≈ ≈ 0,1135
3
n( FeCl ) 0,004801mol mol
V ( Lsg) 0,04230L L
β ( H )
g
13,1
+
+
4
(
4
) = = L ≈ 0,72622
+
M ( H4
)
g
c H
18,03850
mol
Aus der Formel für Ammoniumphosphat (NH 4 ) 3 PO 4 ist zu entnehmen, dass die Phosphat-Stoffmenge bzw. die Phosphat-
Stoffmengenkonzentration c(PO 3− 4 ) drei mal kleiner als die Ammonium-Stoffmengenkonzentration.
(NH 4 ) 3 PO 4 (aq) →
+
3 NH 4
3−
+ PO 4
0,72622 mol/L 0,24207 mol/L
Die Phosphat-Stoffmengenkonzentration kann nun in die Massenkonzentration umgerechnet werden:
Formel 6 =>
2.1
mol
L
3− 3− 3−
mol g g
β ( PO4 ) = c( PO4 ) ⋅ M ( PO4
) ≈ 0,24207 ⋅94,9714 ≈ 22,99
L mol L
Ob man nun eine Verbindung mit oder ohne Kristallwasser wählt, ist für den Rechenweg egal. Nur die zu benutzenden molaren
Massen unterscheiden sich.
Zuerst wird die Stoffmenge n(Na 2 CO 3 ) ausgerechnet, die enthalten sein soll.
Formel 3 =>
mol
L
−6 −7
n( a2CO3 ) = c( a2CO3
) ⋅ V ( Lsg) = 50⋅10 ⋅ 0,1L = 50⋅
10 mol
Nun kann in die benötigten Massen umgerechnet werden:
Teilaufgabe a)
(Formel 1)=>
−7
g
m( a2CO3 ) = n( a2CO3 ) ⋅M ( a2CO3
) ≈ 50⋅10 mol ⋅105,989 ≈ 0,00053g
mol
Die Masse ist klein und deshalb auf der Analysenwaage nur ungenau abwiegbar.
Teilaufgabe b)
50·10 −7 mol Na 2 CO 3 sind in 50·10 −7 mol Na 2 CO 3·10H 2 O enthalten.
(Formel 1)=>
−7
g
m( a2CO3 ⋅ 10 H2O) = n( a2CO3 ⋅10 H2O) ⋅ M ( a2CO3 ⋅10 H
2O) ≈ 50⋅10 mol ⋅286,142 ≈ 0,0014g
mol
Diese Masse ist etwas größer und deshalb genauer abwiegbar.
2.2
Zuerst wird die Stoffmenge an Ca(NO 3 ) 2·4H 2 O berechnet:
Formel 1 =>
m( Ca( O3 )
2
⋅4 H
2O) 30g
n( Ca( O3 )
2
⋅ 4 H
2O) = = ≈ 0,12704mol
M ( Ca( O3 )
2
⋅ 4 H
2O)
g
236,149
mol
Da in einem Ca(NO 3 ) 2·4H 2 O-Teilchen 1 Ca(NO 3 ) 2 -Teilchen enthalten ist, gilt: n(Ca(NO 3 ) 2 ) ≈ 0,12704 mol.
Nun werden mit dem Koeffizientenverhältnis die Stoffmengen n(Ca 2+ ) und n(NO − 3 ) berechnet:
Ca(NO 3 ) 2 (aq) → Ca 2+ −
+ 2 NO 3
0,12704 mol 0,12704 mol 0,2541 mol

Mit der Definitionsgleichung lassen sich die Stoffmengenkonzentrationen der 3 Teilchen berechnen:
Formel 3 =>
n( Ca( O ) ) 0,12704mol mol
V ( Lsg) 0,5L L
3 2
( (
3) 2) = ≈ ≈ 0, 254
c Ca O
2+
2+
( ) 0,12704
( ) 0, 254
c Ca
n Ca mol mol
= ≈ ≈
V ( Lsg) 0,5L L
n( O ) 0, 2541mol mol
V ( Lsg) 0,5L L
−
(
−
3
) =
3
≈ ≈ 0,508
c O
Diese Stoffmengenkonzentrationen lassen sich nun in Massenkonzentrationen umrechnen:
Formel 6: =>
2.3
mol g g
β ( Ca( O3 )
2) = c( Ca( O3 )
2) ⋅ M ( Ca( O3 )
2) ≈ 0,254 ⋅164,088 ≈ 41,68
L mol L
2+ 2+ 2+
mol g g
β ( Ca ) = c( Ca ) ⋅ M ( Ca ) ≈ 0, 254 ⋅ 40,078 ≈10,18
L mol L
− − − mol g g
β ( O3 ) = c( O3 ) ⋅ M ( O3
) ≈ 0,508 ⋅62,0049 ≈ 31,50
L mol L
Zuerst wird in die gewünschte Stoffmengenkonzentration c(Fe 3+ ) umgerechnet.
Formel 6 =>
g
50⋅10
c( Fe ) 0,8953 10
M ( Fe ) g
55,847
mol
−6
3+
3+ β ( Fe ) L
−6
= = ≈ ⋅
3+
Nun wird berechnet, welche Stoffmenge n(Fe 3+ ) eingesetzt wird.
mol
L
m( Fe2 ( SO4 )
3
⋅9 H
2O) 30g
n( Fe2 ( SO4 )
3
⋅ 9 H
2O) = = ≈ 0,05338mol
M ( Fe2 ( SO4 )
3
⋅9 H
2O)
g
562,022
mol
Aus der Formel ist zu entnehmen, dass 1 Teilchen Fe 2 (SO 4 ) 3·9H 2 O beim Auflösen 2 Fe 3+ -Ionen ergibt:
=> n(Fe 3+ ) = 2 · 0,05338 mol ≈ 0,1068 mol Fe 3+
Mit der Definitionsgleichung der Stoffmengenkonzentration lässt sich das benötigte Gesamtvolumen berechnen.
Formel 3 =>
2.4
3+
n( Fe ) 0,1068mol
V ( Lsg) = = ≈119242L ≈119m
3+
c( Fe )
−6
mol
0,8953⋅10
L
Zuerst wird berechnet, welche Masse reines NaCl eingewogen werden müssten. Dazu wird die Stoffmenge n(NaCl) in der
gewünschten Lösung berechnet und die diese dann in die Masse m(NaCl) umgerechnet.
Formel 3 => n( aCl) = c( aCl) ⋅ V ( Lsg) = 2 mol ⋅ 0, 25L = 0,5mol
L
Formel 1 => m( aCl) = n( aCl) ⋅ M ( aCl) = 0,5mol ⋅58,4425 g ≈ 29, 221g
mol
Nun berücksichtigt man zum Schluss, dass nicht reines NaCl zur Verfügung steht, sondern nur verunreinigtes. Es muss mehr
Ausgangsstoff eingewogen werden. Dass lässt sich entweder mit dem Dreisatz oder der Formel berechnen.
Formel 8 =>
m
gesamt
ALTERNATIVE: DREISATZ
88,25 % ≙ 29,221 g
m( aCl) 29,221g
= ≈ ≈ 33,02g Viehsalz
w( aCl) 0,885
3

100 % ≙ x => x = 33,02 g Viehsalz
2.5
Es wird berechnet, welche Masse reines KOH in der Lösung enthalten ist.
Formel 3 => n( KOH ) = c( KOH ) ⋅ V ( Lsg) = 0,8 mol ⋅ 0,5L = 0,4mol
L
Formel 1 => m( KOH ) = n( KOH ) ⋅ M ( KOH ) = 0, 4mol ⋅ 56,1056 g = 22,442g
mol
Da die Masse des verunreinigten KOHs bekannt ist, kann der Massenanteil w(KOH) leicht berechnet werden.
Formel 8 =>
2.6
m( KOH ) 22, 44g
w( KOH ) = 0,748
m
= 30g
≈ (74,8%)
gesamt
Er wird berechnet, welche Masse reines Na 2 SO 4 eingesetzt werden müsste.
g
m( a SO ) = β ( a SO ) ⋅ V ( Lsg) = 1 ⋅ 0, 4L = 0, 4g
L
Formel 4 =>
2 4 2 4
Nun wird berücksichtigt, dass nur ein verunreinigter Ausgangsstoff zur Verfügung steht, so dass entsprechend mehr
eingewogen werden muss:
Formel 8 =>
m
gesamt
m( a SO ) 0, 4g
w( a SO ) 0,92
2 4
= = ≈
2 4
0, 435g Ausgangsstoff
2.7
Zuerst wird berechnet, welche Stoffmenge Mn 2+ in der Lösung enthalten sein soll.
Formel 3 =>
mol
L
2+ 2+
n( Mn ) = c( Mn ) ⋅ V ( Lsg) = 0,5 ⋅ 5L = 2,5mol
Nun wird berechnet, welche Stoffmenge und welche Masse reines MnSO 4·5H 2 O hierfür erforderlich wäre.
Jedes Teilchen MnSO 4·5H 2 O liefert genau 1 Mn 2+ . => n(MnSO 4·5H 2 O) ≈ n(Mn 2+ ) ≈ 2,5 mol
Formel 1 =>
m( MnSO4 ⋅ 5 H
2O) = n( MnSO4 ⋅5 H
2O) ⋅ M ( MnSO4 ⋅5 H
2O) ≈ 2,5mol ⋅ 241,078 g = 602,695g
mol
Nun wird berücksichtigt, dass nur ein verunreinigter Ausgangsstoff zur Verfügung steht, so dass entsprechend mehr
eingewogen werden muss:
Formel 8 =>
m
gesamt
m( MnSO ⋅5 H O) 602,695g
w( MnSO ⋅5
H O) 0,785
4 2
= = ≈
4 2
767,8g Ausgangsstoff