Stoffmenge, Masse, Molmasse - Übung

Hallo und herzlich willkommen. Heute möchte ich eine Übung durchführen, zum Thema Stoffmenge, Masse, Molmasse. Es wird darum gehen, wie man diese 3 Größen ineinander umrechnet. Um diese Übung durchführen zu können, solltest du allerdings aber bereits wissen was Stoffmenge, Masse und Molmasse überhaupt sind und wie diese 3 Größen zusammenhängen. Vielleicht doch nochmal zur Erinnerung: der Zusammenhang zwischen der Stoffmenge N, der Masse n, also klein n und der Molmasse, groß M, lautet:  n ist gleich klein m durch groß m. 1. Übung: Welche Molmasse besitzt Kaliumpermanganat? Für jene von euch, die nicht wissen, was Kaliumpermanganat ist, hier noch die Summenformel: KMnO4 So, nun haltet das Video an und versucht die Frage selbst zu beantworten. Fertig? Dann kommt hier die Lösung. Wie ihr ja wisst, setzt sich die Molmasse einer Verbindung, zusammen aus den Molmassen der einzelnen Atome, die diese Verbindung zusammensetzen. In diesem Falle würde sich die Molmasse des Kaliumpermanganats berechnen aus der Molmasse des Kaliums, plus der Molmasse des Mangans, plus 4 Mal der Molmasse des Sauerstoffs, denn der Sauerstoff kommt ja 4 Mal in dieser Verbindung vor. Die Molmassen der einzelnen Elemente schlägt man dann in einem Chemiebuch nach oder im Periodensystem und kann dann folgendermaßen die Molmasse des Kaliumpermanganats berechnen: 39 Gramm pro mol plus 55 Gramm pro mol plus 4 Mal 16 Gramm pro mol ergibt 158 Gramm pro mol. Die Antwort lautet also: Die Molmasse des Kaliumpermanganats beträgt 158 Gramm pro mol. 2. Übung Wie viel Gramm wiegen 7 mol Kaliumpermanganat? Wieder die gleiche Vorgehensweise. Haltet das Video an und versucht die Frage selbst zu beantworten. Fertig? Hier ist die Lösung: Bei solchen Aufgaben ist es immer sinnvoll, sich eine Liste der gegebenen Größen zu machen. In diesem Falle ist zum einen die Stoffmenge n gegeben, nämlich jene 7 mol, und zum anderen ist die Molmasse gegeben. Ja, ich weiss, die Molmasse ist nicht explizit gegeben, aber die Verbindung ist angegeben, Kaliumpermanganat. Und wenn man die Summenformel der Verbindung kennt, dann kann man sich auch ganz leicht die Molmasse ausrechnen. Das haben wir ja in Übung 1 schon gemacht. Sie lautet 158 Gramm pro Mol. So, und dann untersucht man die Frage dahingehend, welche Größe oder was überhaupt gesucht ist. In diesem Falle ist es offensichtlich die Masse, also klein m, was man daher weiss, dass nach wiegen gefragt wird. Also nach Gramm. Und die Masse misst man in Gramm. Als Nächstes schaut man sich die Formel an, die man verwenden möchte. In unserem Falle ist das n  ist gleich klein m durch groß M, die Formel stellen wir um, so dass da steht, klein m ist gleich n mal groß M. Tja, und jetzt müssen wir nur noch die Zahlen einsetzen. Für klein m 7 mol, und für groß M 158 Gramm pro mol. Wir rechnen die Zahlen aus, 7 Mal 158 ergibt 1106, und wenn wir die Einheiten betrachten, so sehen wir dass die mol sich gegenseitig rauskürzen und nur Gramm übrig bleiben. Was ja auch gut ist, denn genau das wollen wir ja. Die Antwort lautet also: 7 mol Kaliumpermanganat wiegen 1106 Gramm. 3. Übung Wie viel mol sind in einem Kilogramm Kochsalz enthalten? Wieder, Video anhalten und ausrechnen. Und hier ist die Lösung: Zuerst fertigen wir wieder eine Liste der gegebenen Größen an. Da ist zunächst einmal die Masse klein m, was wir daran sehen, dass von einem Kilogramm die Rede ist. Immer wenn von Gramm oder Kilogramm die Rede ist, dann ist damit die Masse gemeint. Und am besten wir schreiben dieses Kilogramm gleich in Gramm hin. 1 Kilogramm sind 1000 Gramm. Gegeben ist weiterhin die Information, dass es sich bei unserer Substanz um Kochsalz handelt, von dem man weiss dass es die Summenformel Natriumchlorid hat. Und wenn man das weiss, dann lässt sich auch ganz leicht die Molmasse, also groß M, ausrechnen. Die Molmasse von Natriumchlorid erhält man, indem man die Molmasse von Natrium zur Molmasse von Chlor addiert. Also 23 Gramm pro mol plus 35,5 Gramm pro mol ergibt 58,5 Gramm pro mol. Noch einmal, die Molmassen der einzelnen Elemente wissen wir natürlich aus dem Periodensystem oder aus einem Buch. So, und was ist gesucht? Gesucht ist die Stoffmenge n. Das wissen wir weil nach, wie viel mol gefragt wird, also nach der Anzahl der mole, das muss nun wohl Stoffmenge sein. Die Formel lautet bekanntlich n ist gleich klein m durch groß M so das wir nicht mal mehr nach klein m umstellen müssen, sondern wir können gleich die Zahlen einsetzen, für klein m 1000 Gramm und für groß M 58,5 Gramm pro mol. Rechnen wir aus, dann ergeben sich 17,1 mol. 4. Übung Welcher Stoffmenge entsprechen 3,5 Kilogramm Titandioxid? Versucht auch hier die Aufgabe erst einmal selbst zu lösen. Hier die Lösung: Gegeben ist wieder die Masse 3,5 Kilogramm, also 3500 Gramm. Weiterhin ist die Rede von Titandioxid, also TIO2. Daraus können wir die Molmasse berechnen, aus der Molmasse des Titans plus 2 Mal der Molmasse des Sauerstoffs. Es ergeben sich 80 Gramm pro mol. Gesucht ist laut Fragestellung wieder die Stoffmenge, klein m, die verwendete Formel lautet dann wieder: n ist gleich klein m durch groß M. also die Stoffmenge ist gleich die Masse durch die Molmasse und wenn wir da jetzt Zahlen einsetzen, dann teilen wir 3500 Gramm durch 80 Gramm pro mol. Die Antwort lautet folglich: 3,5 Kilogramm entsprechen 43,75 mol. 5. Übung Wie viel Gramm Titan sind in 43,75 mol Titandioxid enthalten? Lest euch die Frage bitte aufmerksam durch und versucht sie selbst zu beantworten. Hier die Antwort: Gegeben ist die Stoffmenge n 43,75 mol. Gegeben ist weiterhin die Verbindung oder der Stoff, um den es geht, in diesem Falle das Titan. Warum nicht das Titandioxid? Na ja, weil gefragt wird, wie viel Gramm Titan enthalten sind. Die Molmasse des Titans beträgt 48 Gramm pro mol. Wonach wird gefragt? Nach klein m, also der Masse in Gramm. Das wissen wir, weil nach Gramm gefragt wird. An dieser Stelle sollte man sich nochmal genauer Gedanken machen, worum es überhaupt geht. Wir haben eine bestimmte Menge Titandioxid und wollen berechnen, wie viel davon reines Titan ist. Und dabei hilft uns folgende Überlegung: 1 mol Titandioxid enthält auch 1 mol Titanatome. Das können wir sagen, weil mol einfach nur eine Anzahl ist. Wir könnten ja auch sagen, 1 Dutzend Titandioxid Einheiten enthält 1 Dutzend Titanatome. Ist doch logisch, oder? Folglich können wir auch sagen 43,75 mol Titandioxid enthalten auch 43,75 mol Titanatome. Nun ja, gesucht ist wie gesagt die Masse klein m, also stellen wir unsere altbekannte Formel um sodass da steht: Klein m ist gleich n mal groß M Wir setzen Zahlen ein und dann steht da, die Masse ist gleich 43,75 mol Mal 48 Gramm pro mol. Und daraus ergibt sich dann 2100 Gramm als Ergebnis. So, in diesem Video haben wir geübt, wie man die Größen Stoffmenge, Masse und Molmasse ineinander umrechnet. Vielen Dank für das Mitmachen und tschüss, bis zum nächsten Mal.