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Übung AFB I

Zehn Grundaufgaben von der Molekülformel bis zum Mol — wer sie sicher löst, hat die ersten Punkte der Arbeit schon.

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Aufgabenblock — AFB I

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Arbeit — vom Atome-Zählen in einer Molekülformel bis zum Umrechnen zwischen Masse, Stoffmenge, Volumen und Teilchenzahl.

A1
Atome in einem Molekül
AFB I

Ein Molekül Schwefelsäure hat die Formel H2SO4. Gib an, aus wie vielen Atomen es insgesamt besteht.

Formel lesen: Der Index gilt für das Atom direkt davor; ein Symbol ohne Index steht für genau ein Atom.
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2 H-Atome + 1 S-Atom + 4 O-Atome = 7 Atome
A2
Teilchenzahl und Gasvolumen
AFB I

Ein Ballon enthält 3 L Helium, ein zweiter 6 L Stickstoff — beide bei gleicher Temperatur und gleichem Druck. Gib an, wie viel Mal so viele Teilchen der Stickstoffballon enthält.

Gesetz von Avogadro: Gleiche Gasvolumina enthalten bei gleichem Druck und gleicher Temperatur gleich viele Teilchen — egal, welches Gas.
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Das Volumen ist doppelt so groß, also nach Avogadro auch die Teilchenzahl: 6 L : 3 L = 2
A3
Stoffmenge aus der Teilchenzahl
AFB I

Eine Wasserportion enthält 1,2044 · 1024 Moleküle. Berechne die Stoffmenge (NA = 6,022 · 1023 mol−1).

mol
Stoffmenge: n = N : NA. Setze ein: 1,2044 · 1024 : 6,022 · 1023 mol−1.
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n = 1,2044 · 1024 : 6,022 · 1023 mol−1 = 0,2 · 101 mol = 2 mol
A4
Molare Masse von Kohlenstoffdioxid
AFB I

Berechne die molare Masse von Kohlenstoffdioxid CO2 (M(C) = 12 g/mol, M(O) = 16 g/mol).

g/mol
Molare Masse einer Verbindung: die molaren Massen aller Atome der Formel addieren — den Index mitzählen.
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M(CO2) = 12 g/mol + 2 · 16 g/mol = 44 g/mol
A5
Molare Masse eines Salzes
AFB I

Berechne die molare Masse von Magnesiumchlorid MgCl2 (M(Mg) = 24 g/mol, M(Cl) = 35,5 g/mol).

g/mol
Molare Masse: M(MgCl2) = M(Mg) + 2 · M(Cl).
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M = 24 g/mol + 2 · 35,5 g/mol = 95 g/mol
A6
Stoffmenge aus der Masse
AFB I

Berechne die Stoffmenge von 90 g Wasser (M(H2O) = 18 g/mol).

mol
Stoffmenge aus der Masse: n = m : M. Setze ein: 90 g : 18 g/mol.
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n = 90 g : 18 g/mol = 5 mol
A7
Masse aus der Stoffmenge
AFB I

Berechne die Masse von 0,25 mol Natriumchlorid (M(NaCl) = 58,5 g/mol).

g
Masse: n = m : M nach m umgestellt ergibt m = n · M.
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m = 0,25 mol · 58,5 g/mol = 14,625 g ≈ 14,6 g
A8
Gasvolumen bei Normbedingungen
AFB I

Berechne das Volumen von 3 mol Sauerstoff bei Normbedingungen (0 °C, 1013 hPa; Vm = 22,4 L/mol).

L
Molares Volumen: n = V : Vm, umgestellt V = n · Vm.
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V = 3 mol · 22,4 L/mol = 67,2 L
A9
Stoffmenge aus dem Gasvolumen
AFB I

Eine Gasflasche gibt bei 20 °C und 1013 hPa 60 L Methan ab. Berechne die Stoffmenge (Vm = 24 L/mol).

mol
Stoffmenge aus dem Volumen: n = V : Vm — bei 20 °C mit 24 L/mol.
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n = 60 L : 24 L/mol = 2,5 mol
A10
Teilchenzahl aus der Stoffmenge
AFB I

Berechne die Anzahl der Atome in 0,5 mol Eisen. Gib den Faktor vor 1023 an (NA = 6,022 · 1023 mol−1).

· 1023
Teilchenzahl: n = N : NA, umgestellt N = n · NA.
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N = 0,5 mol · 6,022 · 1023 mol−1 ≈ 3,01 · 1023 Atome