Bessere Noten mit Duden Learnattack Jetzt kostenlos testen
 

Wie du die Konzentration angibst


Aufgabe

Gib geeignete Konzentrationen für die folgenden Lösungen an:

  1. Stoffmengenkonzentration von 8 g NaOH in 500 ml wässriger Lösung
  2. Massenanteil von 200 g Kaliumnitrat (KNO3), gelöst in 800 ml Wasser

Lösungsschritte für Teilaufgabe a

a) Gib die Stoffmengenkonzentration von 8 g NaOH in 500 ml wässriger Lösung an.

Schritt 1: Notiere die gegebenen und die gesuchten Größen

Gegeben sind die Masse der Natronlauge m(NaOH) mit 8 g und das Volumen der gesamten Lösung V(Lösung) mit 500 ml.

Gegeben:    

\(m(NaOH) = 8\ g \)

\(V(Lösung) = 500\ ml \)

Gesucht ist die Stoffmengenkonzentration der Natronlauge c(NaOH), für sie gilt die Formel c = n/V. Dabei steht n für die Stoffmenge der Natronlauge, also n(NaOH), und V für das Volumen der Lösung, also V(Lösung).

Gesucht:

\(c(NaOH)=\frac{n(NaOH)}{V(Lösung)}\)

Du siehst, dass uns für die Berechnung der Konzentration nur noch die Stoffmenge der Natronlauge fehlt, denn das Volumen des Wassers kennen wir schon. Im nächsten Schritt berechnen wir daher die Stoffmenge der Natronlauge.

Schritt 2: Berechne die Stoffmenge der Natronlauge

Um die Stoffmenge der Natronlauge n(NaOH) zu berechnen, brauchen wir die Formel:

\(n(NaOH)=\frac{m(NaOH)}{M(NaOH)}\)

Die Masse der Natronlauge m(NaOH) kennen wir schon, es sind 8 g. Die molare Masse der Natronlauge M(NaOH) können wir über das Periodensystem ermitteln oder einem Tafelwerk entnehmen. Sie beträgt rund \(40\ \frac{g}{mol}\).

Wir können also rechnen:

\(n(NaOH)=\frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} =\frac{8\ g}{40\ g/mol}=0,2\ mol\)

Wir erhalten 0,2 mol für die Stoffmenge der Natronlauge und können jetzt im letzten Schritt die Stoffmengenkonzentration der Lösung berechnen.

Schritt 3: Berechne die Stoffmengenkonzentration der Natronlauge

Wir setzen alle Größen in die Formel zur Berechnung der Stoffmengenkonzentration ein, wobei das Volumen des Wassers umgerechnet in Liter angegeben wird.

\(c(NaOH)=\frac{n(NaOH)}{V(Lösung)} =\frac{0,2\ mol}{0,5\ l}=0,4\ \frac{mol}{l}\)

Wir erhalten für die Natronlauge eine Stoffmengenkonzentration von \(0,4\ \frac{mol}{l}\) und sind mit dieser Aufgabe fertig.

Lösungsschritte für Teilaufgabe b

b) Gib den Massenanteil von 200 g Kaliumnitrat (KNO3) an, gelöst in 800 ml Wasser.

Schritt 1: Notiere die gegebenen und die gesuchten Größen

Auch in der zweiten Aufgabe notieren wir zunächst die gegebenen Größen. Gegeben sind die Masse des Kaliumnitrats m(KNO3) mit 200 g und das Volumen des Wassers V(Wasser) mit 800 ml. Beachte hier, dass wir diesmal keine Lösung von 800 ml herstellen wollen, wie wir es in Aufgabe a getan haben, sondern 800 ml reines Wasser verwenden wollen.

Gegeben:

\(m(KNO_3 )=200\ g\)

\(V(Wasser)=800\ ml\)

Gesucht ist der Massenanteil von Kaliumnitrat w(KNO3). Er wird mit folgender Formel berechnet:

\(w(KNO_3 )=\frac{m(KNO_3 )}{m(KNO_3 )\ +\ m(Wasser)}\)

Das bedeutet: Um den Massenanteil des Kaliumnitrats berechnen zu können, brauchen wir noch die Masse des Wassers.

Schritt 2: Berechne die Masse des Wassers

Um aus dem Volumen des Wassers V(Wasser) die Masse zu berechnen, müssen wir seine Dichte ρ(Wasser) kennen. Sie lässt sich aber gut merken, denn sie beträgt \(1\ \frac{g}{ml}\) oder auch \(1\ \frac{kg}{l}\). Für die Dichte ρ („rho“) gilt folgende Formel:

\(\rho=\frac{m}{V}\)

Um die Masse des Wassers m(Wasser) zu berechnen, stellen wir die Formel um.

\(m(Wasser)=ρ(Wasser) \cdot V(Wasser)\)

Nun setzen wir die Dichte des Wassers ρ(Wasser) von 1 g/ml und sein Volumen V(Wasser) von 800 ml ein.

\(m(Wasser)=1\ \frac{g}{ml} \cdot 800\ ml=800\ g\)

Die Masse des Wassers beträgt 800 g, damit können wir im letzten Schritt den Massenanteil von Kaliumnitrat in Wasser berechnen.

Schritt 3: Berechne den Massenanteil

Wir können nun die Massen von Kaliumnitrat und Wasser in die Formel für den Massenanteil einsetzen.

\(w(KNO_3 )=\frac{m(KNO_3 )}{m(KNO_3 )\ +\ m(Wasser)}=\frac{200\ g}{200\ g\ +\ 800\ g}=\frac{200\ g}{1000\ g}=0,2\)

Die Einheiten kürzen sich, d. h., es macht keinen Unterschied, mit welcher Masseneinheit du rechnest, ob g oder kg ist egal. Wichtig ist nur, dass du mit allen beteiligten Stoffen in der gleichen Einheit rechnest. Den Massenanteil des Kaliumnitrats kannst du auch in Prozent angeben, dazu multiplizierst du 0,2 mit 100 % und kommst auf einen prozentualen Masseanteil von 20 %. Damit ist auch die zweite Aufgabe gelöst.

Lösung

  1. Die Stoffmengenkonzentration der Natronlauge beträgt \(0,4\ \frac{mol}{l}\).
  2. Der Massenanteil des Kaliumnitrats beträgt 0,2 oder 20 %.
Registriere dich, um den vollen Inhalt zu sehen!
Deine Vorteile
  • Bessere Noten mit über 15.000 Lerninhalten in 9 Fächern
  • Originalklassenarbeiten, Musterlösungen und Übungen
  • NEU: Persönliche WhatsApp-Nachhilfe

VERSTÄNDLICH

PREISWERT

ZEITSPAREND

Next

Weitere Chemiethemen findest du hier

Wähle deine Klassenstufe

Weitere Schritt-für-Schritt-Anleitungen findest du hier