Wissenswertes zum Nachschlagen aus der Chemie und Biologie

Aufgabe 2
Wie viel Mol Wasser und wie viele Wasserteilchen
(H 2O) befinden sich in einem Liter (1kg) Wasser?
Gegeben m(H 2O) = 1 kg = 1000 g
Gesucht n(H 2O) und N(H 2O)
Lösungsweg n(H 2O) = m(H 2O) / M(H 2O) bzw.
n(H 2O) = N(H 2O) / N A
Lösung Einsetzen der Zahlenwerte
n(H 2O) = m(H 2O) / M(H 2O) = 1000 g /
18,01528 g/mol = 55,508 mol
N(H 2O) = n(H 2O) x N A =
55,508 mol x 6,02 x 10 23 Teilchen / mol =
3,34 x 10 25 H 2O-Teilchen
Ergebnis In einem Liter Wasser befinden sich
55,508 Mol H 2O bzw.
3,34 x 10 25 H 2O-Teilchen.
Aufgabe 3
In den Weltmeeren befinden sich etwa
1,339 x 10 9 km 3 Wasser. In diesem Volumen wird
(theoretisch) 1 kg Traubenzucker (Glucose, C 6H 12O 6)
aufgelöst. Nach vollständigem Durchmischen
wird 1 Liter Wasser entnommen.
Wie viele Traubenzuckermoleküle befinden sich
in 1 cm 3 (1 ml) dieses Meerwassers? Die Dichte
von Wasser wird vereinfachend als 1 kg/Liter
angenommen.
Gegeben V(H 2O) = 1,339 x 10 9 km 3 =
1,339 x 10 18 m 3 = 1,339 x 10 21 L =
1,339 x 10 24 mL
M(H 2O) = 18,01528 g/mol
m(C 6H 12O 6) = 1 kg = 1000 g
M(C 6H 12O 6) = 180,559 g/mol
Gesucht N(C 6H 12O 6) / mL Meerwasser
Lösungsweg n(C 6H 12O 6) = m(C 6H 12O 6) / M(C 6H 12O 6)
N(C 6H 12O 6) = n(C 6H 12O 6) x N A
Lösung Einsetzen der Zahlenwerte liefert:
n(C 6H 12O 6) = 1000 g / 180,559 g/mol =
5,5384 mol
N(C 6H 12O 6) = 5,5384 mol x 6,02 x
10 23 Teilchen/mol =
3,334 x 10 24 Teilchen
N(C 6H 12O 6) / V(H 2O) =
3,334 x 10 24 Teilchen / 1,339 x 10 24 mL =
2,49 Teilchen/mL
Ergebnis In einem Kubikzentimeter (mL)
der Meerwasserprobe würde man
in jedem Falle noch 2 Glucose-
Moleküle finden.
Stoffmengenkonzentration c(X)
Unter der Stoffmengenkonzentration c(X) versteht man die
Stoffmenge n(X) eines gelösten Stoffes (X) pro Volumen (V)
der Gesamtlösung:
c(X) = n(X)
V(X)
Dimension
[n(X)]
[c(X)] = =
V(X)
Aufgabe 4
In einen Kolben mit einem Volumen von V = 5 L
(Kalibrierstrich) werden 100 g Kochsalz gegeben.
Mit destilliertem Wasser wird der Kolben sodann
bis zum Kalibrierstrich aufgefüllt. Wie groß ist
die Stoffmengenkonzentration der entstandenen
Lösung?
Gegeben V = 5 L
m(NaCl) = 100 g
n(NaCl) = 100 g / 58,44177 g/mol =
1,711 mol
Gesucht c(NaCl)
n(NaCl) 1,711 mol
Lösung c(NaCl) = = =
V(NaCl) 5 L
mol
0,342
L
Analog gilt für die Stoffmassenkonzentration c(X)
c(X) = m(X)
V(X)
Dimension
[m(X)]
[c(X)] = =
[V(X)]
mol
L
Werden 2 g Kochsalz (NaCl) in 10 Liter Wasser gelöst, so ergibt
sich für die Stoffmassenkonzentration:
m(NaCl) 2 g g
c(NaCl) = = = 0,2
V(H2O) 10 L L
g
L
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