Übungs-Beispiele (Mortimer) at Universität Graz | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Übungs-Beispiele (Mortimer) an der Universität Graz

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14.14) Eine Lösung Ameisensäure (HCO2H) mit c(HCO2H) = 23,6mol/L hat eine Dichte von 1,20 g/ml. Wie viel Massenprozent HCO2H enthält die Lösung?

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  1. Zuerst die Massenkonzentration berechnen:
    Hier rechnet man ß(HCO2H) = c(HCO2H) x M(HCO2H) = 23,6 mol/L x 40,03 g/mol = 1086 g/L
    Für die Berechnung mit der Massenprozent muss man beachten, dass anstatt mit 1086 g/L mit 1,086 g/ml weitergerechnet wird!! 
  2. Für die Massenprozent:
    w(HCO2H) = ß(HCO2H) / p(HCO2H)  x 100% = 1,086 g/ml / 1,20 g/ml = 0,905 x 100 = 90,5%
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14.26) Eine Lösung von 95,6g eines nichtflüchtigen Stoffes in 5,25mol Toluol (C7H8) hat bei 60°C einen Dampfdruck von 16,3kPa. Welche Molmasse hat der gelöste Stoff? Reines Toluol hat bei 60°C einen Dampfdruck von 18,6kPa.

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  1. p = 16,3kPa = p0(Toluol) · (1−x) = 18,6 kPa · (1−x)  
    x(X) = 1 − 16,3 / 18,6 = 0,124   (X = unbekannter Stoff)
    x(X) = 0,124 = n(X) / n(X) + n(Toluol) = n(X) / n(X) + 5,25 mol
    n(X) · (1 − 0,124) = 0,124 · 5,25 mol
    n(X) = 0,124 · 5,25 mol / (1 − 0,124) = 0,743 mol
    M(X) = m(X) / n(X) = 95,6 g / (0,743 mol) = 129 g/mol
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3.23) Bei der Verbrennung von 12,62g Plexiglas entstehen 27,74g CO2 und 9,12g H2O. Wieviel % Kohlenstoff und Wasserstoff enthält Plexiglas?

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  1. Molmassen von C, H, CO2 und H2O ermitteln
  2. Massenanteile von C und H aus den Verbrennungsprodukten mithilfe ihrer Molmassen ausrechnen {(w(x) = n(x) x M(x) / M(xy)}
  3. Die Massen von C und H ermitteln {m(x) = w(x) x m(xy)} die in den Verbrennungsprodukten stecken
  4. Zum Schluss die jeweiligen Massenanteile von C und H in der Probe ausrechnen w(C) = m(C) / m(Plexiglas) usw. -> das Ergebnis in % angeben.
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14.6) Welchen Stoffmengenanteil hat Phenol (H5C6OH) in einer 20.3%-igen Lösung in Ethanol (H5C2OH)?

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Der Prozentsatz bezieht sich auf das Phenol, also befinden sich in der Lösung 20,3 % Phenol und 79,7% Ethanol

  1. Molmassen ausrechnen
  2. Stoffmengen ausrechnen (In 100g Lösung sind 20,3g Phenol und 79,7g Ethanol)
  3. x(H5C6OH) = n(H5C6OH) / n(H5C6OH) + n(H5C2OH)
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3.24) Das Mineral Hämatit besteht aus Fe2O3. Hämatit-Erz enthält weitere Mineralien. Wenn 5,000kg Erz 2,7845kg Fe enthalten, wieviel % Hämatit ist dann im Erz enthalten?

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  1. Molmassen von Fe und Fe2O3 ermitteln
  2. Dann Massenanteil von Fe in Fe2O3 ausrechnen: w(x) = n(x) x M(x) / M(xy)
  3. w(x) mit der Masse der Probe (5,000kg Erz) multiplizieren
    --> nun hat man die Masse von Fe in der Probe, wenn das Hämatit zu 100% enthalten wäre
  4. Nun muss man die tatsächliche enthaltene Masse Fe im Hämatit-Erz (2,7845kg) durch den Fe-Gehalt des Häm.-Erzes mit 100%igem Hämatitgehalt dividieren --> w(Hämatit) = m(Fe in Angabe) / m(Fe bei 100% Hämatit)
  5. Ergebnis in % angeben
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3.30) Hämoglobin enthält 0,342% Fe. Wenn ein Molekül vier Fe-Atome enthält, welches ist die Molmasse des Hämoglobins?

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  1. Stoffmenge von Fe mithilfe des Massenanteils ausrechnen:
    n(Fe)= w(Fe) / M(Fe)
    --> w(Fe) ist die Stoffmenge, die in 1g Hämoglobin enthalten ist. (in Angabe) 
  2. Da in einem Mol Hämoglobin 4mol Fe und nicht die errechnete Stoffmenge n(Fe) ist, rechnet man für die Molmasse von einem Mol Hämoglobin:
    M(Hämoglobin) = 4 / n(Fe) 
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4.3) Beim Erhitzen zersetzt sich NaN3(s) zu Na(l) und N2(g) zur Herstellung von reinem Stickstoffgas

a) Formuliere die Reaktionsgleichung

b) Wieviel NaN3 werden zur Herstellung von 1,00mol N2 benötigt?

c) Welche Masse N2 entsteht bei der Zersetzung von 2,50g NaN3?

d) Welche Masse Na entsteht, wenn 1,75g N2 gebildet werden?

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Für a) 

  • Reakt.-Gleichung, wie in Angabe beschrieben hinschreiben, auf Aggregatzustände achten und dann Ausgleichen
  • 2 Produkt --> 2 Edukt1 + 3 Edukt2

Für b)

  • Hier sind die Koeffizienten d.Reaktionsgleichung wichtig! 
  • Man sieht, dass aus 2 NaN3  3 N2 entstehen.
  • Man rechnet also 2/3 x 1,00mol für die Menge an NaN3, die man benötigt für 1mol N2

Für c)

  • Zuerst rechnet man n(x) von NaN3 aus 
  • Dann sieht man sich wieder die Reakt.-Gl. an: auf 3 N2 kommen 2 NaN3. Man rechnet n(N2) = 3/2 x n(NaN3
  • Danach mit n(N2) und der Molmasse von N2 die Masse ausrechnen

Für d)

  • Es wird n(N2) mit der Masse aus der Angabe ausgerechnet
  • Dann sieht man sich wieder die Reakt.-Gl. an: auf 2 Na kommen 3 N2, d.H. n(Na) = 2/3 x n(N2)
  • Mit n(Na) und Molmasse von Na wird dann wieder die gefragte Masse ausgerechnet


{ Bei Fragestellungen (mit Reaktionsgleichung) wie: Wieviel Ab braucht man für 10g Cd -> Koeff. (Ab) / Koeff. (Cd) x n(Cd) }

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3.27) Welche empirische Formel hat die Verbindung mit der Zusammensetzung 31,29% Ca, 18,75% C und 49,96% O?

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  1. Entweder: n(x) aller Bestandteile mit dem Prozentsatz in cg/g ausrechnen z.B. n(Ca) = (31,29cg/g / M(Ca)) / 100g (Lösungsansatz im Mortimer)
    Oder: Man errechnet die n(x) mit den Massenanteilen, also dividiert die Prozentsätze im Vorhinein mit 100 und rechnet z.B. n(C) = w(C) / M(C) -> n(C) = 0,1875 / M(C)
  2. Alle Molmengen durch ihre kleinste dividieren. Die Verhältnisse der einzelnen Besteinteile reichen für die empirische Formel. (Wenn nötig, auf möglichst ganze Zahlen multiplizieren) 
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3.29) Verbindung enthält Kohlenstofff, Wasserstoff und Stickstoff und ergibt nach Verbrennung 7,922g CO2, 4,325g H2O und 0,840g N2

a) Wieviel Mol C-, H- und N-Atome enthält die Probe?

b) Welche empirische Formel hat die Verbindung?

c) Welche Masse hatte die verbrannte Probe?

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Für a)

  1. Molmassen ausrechnen
  2. Massenanteile von C, H und N in den Verbrennungsprodukten ausrechen
  3. Mit den jeweiligen Massen der Produkte multiplizieren für m(C), m(H), und m(N)
  4. Dann n(x) = m(x) / M(x) bei allen ausrechnen

Für b)

  1. Alle Molmengen durch die kleinste dividieren (wenn nötig, multiplizieren, damit ganze Zahlenverhältnisse entstehen)
  2. Die empirische Formel ist in der gleichen Reihenfolge wie aus der Angabe

Für c) 

  1. Die errechneten Massen von C, H und N zusammenrechnen
    m(Probe) = m(C) + m(H) + m(N)
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3.18) Welche Masse Blei kann man aus 15,0 kg Bleiglanz-Erz erhalten, das zu 72,0% PbS enthält?

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  1. Molmasse von PbS und Pb berechnen
  2. Massenanteil von Blei (Pb) mit Molmassen ausrechnen
  3. Der Massenanteil von Pb wird nun mit 0,72 (statt 100) multipliziert, weil das Bleiglanz-Erz nur 72,0% PbS und somit auch Pb enthält
  4. Für die Masse von Pb wird der errechnete Massenanteil mit den 15,0kg vom Erz multipliziert 
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3.32) Zur Analyse einer Verbindung, die Chrom und Chlor enthält, wird das Chlor in die Verbindung AgCl überführt. Welche empirische Formel hat das Chromchlorid, wenn aus 8,61g davon 20,08g AgCl erhalten werden?

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  1. Molmasse von Cr, Cl und AgCl ermitteln
  2. Massenanteil von Cl in AgCl mithilfe der Molmassen ausrechnen 
  3. Für die Masse von Cl den errechneten Massenanteil mit der Masse von AgCl multiplizieren
  4. Danach wird mit den Massen von Cl und CrCl (aus Angabe) der Massenanteil von Cl  ausgerechnet
  5. Mit w(Cl) (statt m(Cl)) die Stoffmenge ausrechnen n(x) = w(x) / M(x)
  6. Für den Massenanteil von Cr in CrCl wird 1 - w(Cl) gerechnet
  7. Mit w(Cr) und M(Cr) wird die Stoffmenge von Cr ausgerechnet (ad. 5.)
  8. Die n(x) beider Bestandteile durch die kleinere dividieren; wenn nötig, für ganze Zahlen multiplizieren
  9. empirische Formel in Reihenfolge aus Angabe formulieren
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15.5) Vervollständigen einer Redoxgleichung in basischer wässriger Lösung: 

p) S --> SO32- + S2-

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p)

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Übungs-Beispiele (Mortimer) Kurs an der Universität Graz - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

14.14) Eine Lösung Ameisensäure (HCO2H) mit c(HCO2H) = 23,6mol/L hat eine Dichte von 1,20 g/ml. Wie viel Massenprozent HCO2H enthält die Lösung?

A:
  1. Zuerst die Massenkonzentration berechnen:
    Hier rechnet man ß(HCO2H) = c(HCO2H) x M(HCO2H) = 23,6 mol/L x 40,03 g/mol = 1086 g/L
    Für die Berechnung mit der Massenprozent muss man beachten, dass anstatt mit 1086 g/L mit 1,086 g/ml weitergerechnet wird!! 
  2. Für die Massenprozent:
    w(HCO2H) = ß(HCO2H) / p(HCO2H)  x 100% = 1,086 g/ml / 1,20 g/ml = 0,905 x 100 = 90,5%
Q:

14.26) Eine Lösung von 95,6g eines nichtflüchtigen Stoffes in 5,25mol Toluol (C7H8) hat bei 60°C einen Dampfdruck von 16,3kPa. Welche Molmasse hat der gelöste Stoff? Reines Toluol hat bei 60°C einen Dampfdruck von 18,6kPa.

A:
  1. p = 16,3kPa = p0(Toluol) · (1−x) = 18,6 kPa · (1−x)  
    x(X) = 1 − 16,3 / 18,6 = 0,124   (X = unbekannter Stoff)
    x(X) = 0,124 = n(X) / n(X) + n(Toluol) = n(X) / n(X) + 5,25 mol
    n(X) · (1 − 0,124) = 0,124 · 5,25 mol
    n(X) = 0,124 · 5,25 mol / (1 − 0,124) = 0,743 mol
    M(X) = m(X) / n(X) = 95,6 g / (0,743 mol) = 129 g/mol
Q:

3.23) Bei der Verbrennung von 12,62g Plexiglas entstehen 27,74g CO2 und 9,12g H2O. Wieviel % Kohlenstoff und Wasserstoff enthält Plexiglas?

A:
  1. Molmassen von C, H, CO2 und H2O ermitteln
  2. Massenanteile von C und H aus den Verbrennungsprodukten mithilfe ihrer Molmassen ausrechnen {(w(x) = n(x) x M(x) / M(xy)}
  3. Die Massen von C und H ermitteln {m(x) = w(x) x m(xy)} die in den Verbrennungsprodukten stecken
  4. Zum Schluss die jeweiligen Massenanteile von C und H in der Probe ausrechnen w(C) = m(C) / m(Plexiglas) usw. -> das Ergebnis in % angeben.
Q:

14.6) Welchen Stoffmengenanteil hat Phenol (H5C6OH) in einer 20.3%-igen Lösung in Ethanol (H5C2OH)?

A:

Der Prozentsatz bezieht sich auf das Phenol, also befinden sich in der Lösung 20,3 % Phenol und 79,7% Ethanol

  1. Molmassen ausrechnen
  2. Stoffmengen ausrechnen (In 100g Lösung sind 20,3g Phenol und 79,7g Ethanol)
  3. x(H5C6OH) = n(H5C6OH) / n(H5C6OH) + n(H5C2OH)
Q:

3.24) Das Mineral Hämatit besteht aus Fe2O3. Hämatit-Erz enthält weitere Mineralien. Wenn 5,000kg Erz 2,7845kg Fe enthalten, wieviel % Hämatit ist dann im Erz enthalten?

A:
  1. Molmassen von Fe und Fe2O3 ermitteln
  2. Dann Massenanteil von Fe in Fe2O3 ausrechnen: w(x) = n(x) x M(x) / M(xy)
  3. w(x) mit der Masse der Probe (5,000kg Erz) multiplizieren
    --> nun hat man die Masse von Fe in der Probe, wenn das Hämatit zu 100% enthalten wäre
  4. Nun muss man die tatsächliche enthaltene Masse Fe im Hämatit-Erz (2,7845kg) durch den Fe-Gehalt des Häm.-Erzes mit 100%igem Hämatitgehalt dividieren --> w(Hämatit) = m(Fe in Angabe) / m(Fe bei 100% Hämatit)
  5. Ergebnis in % angeben
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Q:

3.30) Hämoglobin enthält 0,342% Fe. Wenn ein Molekül vier Fe-Atome enthält, welches ist die Molmasse des Hämoglobins?

A:
  1. Stoffmenge von Fe mithilfe des Massenanteils ausrechnen:
    n(Fe)= w(Fe) / M(Fe)
    --> w(Fe) ist die Stoffmenge, die in 1g Hämoglobin enthalten ist. (in Angabe) 
  2. Da in einem Mol Hämoglobin 4mol Fe und nicht die errechnete Stoffmenge n(Fe) ist, rechnet man für die Molmasse von einem Mol Hämoglobin:
    M(Hämoglobin) = 4 / n(Fe) 
Q:

4.3) Beim Erhitzen zersetzt sich NaN3(s) zu Na(l) und N2(g) zur Herstellung von reinem Stickstoffgas

a) Formuliere die Reaktionsgleichung

b) Wieviel NaN3 werden zur Herstellung von 1,00mol N2 benötigt?

c) Welche Masse N2 entsteht bei der Zersetzung von 2,50g NaN3?

d) Welche Masse Na entsteht, wenn 1,75g N2 gebildet werden?

A:

Für a) 

  • Reakt.-Gleichung, wie in Angabe beschrieben hinschreiben, auf Aggregatzustände achten und dann Ausgleichen
  • 2 Produkt --> 2 Edukt1 + 3 Edukt2

Für b)

  • Hier sind die Koeffizienten d.Reaktionsgleichung wichtig! 
  • Man sieht, dass aus 2 NaN3  3 N2 entstehen.
  • Man rechnet also 2/3 x 1,00mol für die Menge an NaN3, die man benötigt für 1mol N2

Für c)

  • Zuerst rechnet man n(x) von NaN3 aus 
  • Dann sieht man sich wieder die Reakt.-Gl. an: auf 3 N2 kommen 2 NaN3. Man rechnet n(N2) = 3/2 x n(NaN3
  • Danach mit n(N2) und der Molmasse von N2 die Masse ausrechnen

Für d)

  • Es wird n(N2) mit der Masse aus der Angabe ausgerechnet
  • Dann sieht man sich wieder die Reakt.-Gl. an: auf 2 Na kommen 3 N2, d.H. n(Na) = 2/3 x n(N2)
  • Mit n(Na) und Molmasse von Na wird dann wieder die gefragte Masse ausgerechnet


{ Bei Fragestellungen (mit Reaktionsgleichung) wie: Wieviel Ab braucht man für 10g Cd -> Koeff. (Ab) / Koeff. (Cd) x n(Cd) }

Q:

3.27) Welche empirische Formel hat die Verbindung mit der Zusammensetzung 31,29% Ca, 18,75% C und 49,96% O?

A:
  1. Entweder: n(x) aller Bestandteile mit dem Prozentsatz in cg/g ausrechnen z.B. n(Ca) = (31,29cg/g / M(Ca)) / 100g (Lösungsansatz im Mortimer)
    Oder: Man errechnet die n(x) mit den Massenanteilen, also dividiert die Prozentsätze im Vorhinein mit 100 und rechnet z.B. n(C) = w(C) / M(C) -> n(C) = 0,1875 / M(C)
  2. Alle Molmengen durch ihre kleinste dividieren. Die Verhältnisse der einzelnen Besteinteile reichen für die empirische Formel. (Wenn nötig, auf möglichst ganze Zahlen multiplizieren) 
Q:

3.29) Verbindung enthält Kohlenstofff, Wasserstoff und Stickstoff und ergibt nach Verbrennung 7,922g CO2, 4,325g H2O und 0,840g N2

a) Wieviel Mol C-, H- und N-Atome enthält die Probe?

b) Welche empirische Formel hat die Verbindung?

c) Welche Masse hatte die verbrannte Probe?

A:

Für a)

  1. Molmassen ausrechnen
  2. Massenanteile von C, H und N in den Verbrennungsprodukten ausrechen
  3. Mit den jeweiligen Massen der Produkte multiplizieren für m(C), m(H), und m(N)
  4. Dann n(x) = m(x) / M(x) bei allen ausrechnen

Für b)

  1. Alle Molmengen durch die kleinste dividieren (wenn nötig, multiplizieren, damit ganze Zahlenverhältnisse entstehen)
  2. Die empirische Formel ist in der gleichen Reihenfolge wie aus der Angabe

Für c) 

  1. Die errechneten Massen von C, H und N zusammenrechnen
    m(Probe) = m(C) + m(H) + m(N)
Q:

3.18) Welche Masse Blei kann man aus 15,0 kg Bleiglanz-Erz erhalten, das zu 72,0% PbS enthält?

A:
  1. Molmasse von PbS und Pb berechnen
  2. Massenanteil von Blei (Pb) mit Molmassen ausrechnen
  3. Der Massenanteil von Pb wird nun mit 0,72 (statt 100) multipliziert, weil das Bleiglanz-Erz nur 72,0% PbS und somit auch Pb enthält
  4. Für die Masse von Pb wird der errechnete Massenanteil mit den 15,0kg vom Erz multipliziert 
Q:

3.32) Zur Analyse einer Verbindung, die Chrom und Chlor enthält, wird das Chlor in die Verbindung AgCl überführt. Welche empirische Formel hat das Chromchlorid, wenn aus 8,61g davon 20,08g AgCl erhalten werden?

A:
  1. Molmasse von Cr, Cl und AgCl ermitteln
  2. Massenanteil von Cl in AgCl mithilfe der Molmassen ausrechnen 
  3. Für die Masse von Cl den errechneten Massenanteil mit der Masse von AgCl multiplizieren
  4. Danach wird mit den Massen von Cl und CrCl (aus Angabe) der Massenanteil von Cl  ausgerechnet
  5. Mit w(Cl) (statt m(Cl)) die Stoffmenge ausrechnen n(x) = w(x) / M(x)
  6. Für den Massenanteil von Cr in CrCl wird 1 - w(Cl) gerechnet
  7. Mit w(Cr) und M(Cr) wird die Stoffmenge von Cr ausgerechnet (ad. 5.)
  8. Die n(x) beider Bestandteile durch die kleinere dividieren; wenn nötig, für ganze Zahlen multiplizieren
  9. empirische Formel in Reihenfolge aus Angabe formulieren
Q:

15.5) Vervollständigen einer Redoxgleichung in basischer wässriger Lösung: 

p) S --> SO32- + S2-

A:

p)

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