Öffnen Lösungen PDF – Stöchiometrie
Übung 1: Bestimmung der Molzahl
Ein 5,6 g schweres Stück Kupfer kann vollständig in Salpetersäure gelöst werden. Die entstandene Lösung wird mit Natriumhydroxid neutralisiert. Dabei werden 3,2 g Natriumnitrat ausfallen gelassen.
Wie viele Mol Kupfer wurden in der Salpetersäure gelöst?
Lösung:
Zunächst müssen wir die Molmasse von Kupfer bestimmen:
M(Kupfer) = 63,55 g/mol
Dann können wir die Anzahl der Mol Kupfer berechnen:
n(Kupfer) = m(Kupfer) / M(Kupfer) = 5,6 g / 63,55 g/mol = 0,0881 mol
Also wurden 0,0881 Mol Kupfer in der Salpetersäure gelöst.
Übung 2: Berechnung der Stoffmenge
Wie viele Mole Kohlenstoffdioxid entstehen bei der vollständigen Verbrennung von 10 g Methan?
Lösung:
Zunächst müssen wir die chemische Gleichung der Verbrennung von Methan aufstellen:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Die Stöchiometrie der Gleichung zeigt uns, dass bei der Verbrennung von 1 Mol Methan 1 Mol Kohlenstoffdioxid entsteht.
Also müssen wir zunächst die Molmasse von Methan bestimmen:
M(Methan) = 16,04 g/mol
Dann können wir die Anzahl der Mol Methan berechnen:
n(Methan) = m(Methan) / M(Methan) = 10 g / 16,04 g/mol = 0,623 mol
Da bei der vollständigen Verbrennung von 1 Mol Methan 1 Mol Kohlenstoffdioxid entsteht, entstehen bei der Verbrennung von 0,623 Mol Methan auch 0,623 Mol Kohlenstoffdioxid.
Übung 3: Berechnung des Massenverhältnisses
Wie viel Gramm Calciumchlorid entstehen bei der Reaktion von 4 g Calcium mit 2 g Chlor?
Lösung:
Zunächst müssen wir die chemische Gleichung der Reaktion aufstellen:
Ca + Cl2 → CaCl2
Die Stöchiometrie der Gleichung zeigt uns, dass bei der Reaktion von 1 Mol Calcium mit 1 Mol Chlor 1 Mol Calciumchlorid entsteht.
Also müssen wir zunächst die Molmasse von Calcium und Chlor bestimmen:
M(Ca) = 40,08 g/mol
M(Cl) = 35,45 g/mol
Dann können wir die Anzahl der Mol Calcium und Chlor berechnen:
n(Ca) = m(Ca) / M(Ca) = 4 g / 40,08 g/mol = 0,0998 mol
n(Cl) = m(Cl) / M(Cl) = 2 g / 35,45 g/mol = 0,0564 mol
Da bei der Reaktion von 1 Mol Calcium mit 1 Mol Chlor 1 Mol Calciumchlorid entsteht, benötigen wir für die Reaktion von 0,0564 Mol Chlor auch 0,0564 Mol Calcium.
Das Massenverhältnis von Calciumchlorid zu Calcium beträgt 1:1, also entstehen 4 g Calciumchlorid.
Übung 4: Berechnung des Volumens
Wie viel Volumen Stickstoffgas (gemessen bei Standardbedingungen) entsteht bei der vollständigen Umsetzung von 28 g Ammoniak?
Lösung:
Zunächst müssen wir die chemische Gleichung der Reaktion aufstellen:
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
Die Stöchiometrie der Gleichung zeigt uns, dass bei der Reaktion von 4 Mol Ammoniak 2 Mol Stickstoffgas entstehen.
Also müssen wir zunächst die Molmasse von Ammoniak bestimmen:
M(Ammoniak) = 17,03 g/mol
Dann können wir die Anzahl der Mol Ammoniak berechnen:
n(Ammoniak) = m(Ammoniak) / M(Ammoniak) = 28 g / 17,03 g/mol = 1,642 mol
Da bei der vollständigen Umsetzung von 4 Mol Ammoniak 2 Mol Stickstoffgas entstehen, entstehen bei der Umsetzung von 1,642 Mol Ammoniak auch 0,821 Mol Stickstoffgas.
Das Volumen von 0,821 Mol Stickstoffgas bei Standardbedingungen beträgt:
V = n * Vm = 0,821 mol * 22,4 l/mol = 18,39 l
Also entstehen bei der vollständigen Umsetzung von 28 g Ammoniak 18,39 l Stickstoffgas.
Übung 5: Berechnung des Massenanteils
Wie hoch ist der Massenanteil von Kohlenstoff in Kohlenstoffdioxid?
Lösung:
Die Molmasse von Kohlenstoffdioxid beträgt:
M(Kohlenstoffdioxid) = 12,01 g/mol + 2 * 16,00 g/mol = 44,01 g/mol
Der Massenanteil von Kohlenstoff in Kohlenstoffdioxid beträgt:
12,01 g/mol / 44,01 g/mol * 100% = 27,27%
Also beträgt der Massenanteil von Kohlenstoff in Kohlenstoffdioxid 27,27%.
Die Stöchiometrie ist ein wichtiger Bestandteil der Chemie und wird in der 10. Klasse eingeführt. In diesem Blogbeitrag möchten wir uns mit Stöchiometrie Aufgaben und Lösungen für die Klasse 10 beschäftigen.
Grundlagen der Stöchiometrie
Bevor wir uns den Aufgaben und Lösungen widmen, wollen wir kurz die Grundlagen der Stöchiometrie wiederholen. Die Stöchiometrie beschäftigt sich mit den Mengenverhältnissen von Atomen und Molekülen in chemischen Reaktionen. Dabei werden die Stoffmengen in Mol angegeben.
Beispiel: Verbrennung von Methan
Methan (CH4) verbrennt zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O). Die Reaktionsgleichung lautet:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Das bedeutet, dass ein Mole Methan mit zwei Mol Sauerstoff reagiert und ein Mol Kohlenstoffdioxid sowie zwei Mol Wasser entstehen.
Stöchiometrie Aufgaben mit Lösungen
Im Folgenden möchten wir einige Stöchiometrie Aufgaben mit Lösungen für die Klasse 10 vorstellen:
- Wie viele Mol Stickstoff (N2) werden benötigt, um 10 Mol Ammoniak (NH3) zu erhalten? Die Reaktionsgleichung lautet: N2 + 3H2 → 2NH3.
- Bei der Reaktion von Calciumcarbonat (CaCO3) mit Salzsäure (HCl) entsteht Calciumchlorid (CaCl2), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O). Wie viele Gramm Calciumchlorid entstehen aus 10 g Calciumcarbonat?
- Wie viele Mol Sauerstoff (O2) werden benötigt, um 10 Mol Kohlenstoffdioxid (CO2) zu erhalten? Die Reaktionsgleichung lautet: C + O2 → CO2.
Lösung: Aus der Reaktionsgleichung geht hervor, dass ein Mol Stickstoff mit drei Mol Wasserstoff zu zwei Mol Ammoniak reagiert. Das bedeutet, dass für 10 Mol Ammoniak 10/2 = 5 Mol Stickstoff benötigt werden.
Lösung: Zunächst müssen wir die Reaktionsgleichung aufstellen:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Aus der Reaktionsgleichung geht hervor, dass ein Mol Calciumcarbonat mit zwei Mol Salzsäure zu einem Mol Calciumchlorid, einem Mol Kohlenstoffdioxid und einem Mol Wasser reagiert. Das bedeutet, dass für 10 g Calciumcarbonat folgende Stoffmengen benötigt werden:
10 g CaCO3 / 100 g/mol = 0,1 mol CaCO3
0,1 mol CaCO3 x 1 mol CaCl2/1 mol CaCO3 = 0,1 mol CaCl2
0,1 mol CaCl2 x 110,98 g/mol = 11,1 g CaCl2
Lösung: Aus der Reaktionsgleichung geht hervor, dass ein Mol Kohlenstoff mit einem Mol Sauerstoff zu einem Mol Kohlenstoffdioxid reagiert. Das bedeutet, dass für 10 Mol Kohlenstoffdioxid auch 10 Mol Sauerstoff benötigt werden.
Zusammenfassung
Die Stöchiometrie beschäftigt sich mit den Mengenverhältnissen von Atomen und Molekülen in chemischen Reaktionen. Dabei werden die Stoffmengen in Mol angegeben. Mit Hilfe von Stöchiometrie Aufgaben können Schülerinnen und Schüler ihr Verständnis vertiefen und ihr Wissen anwenden. In diesem Blogbeitrag haben wir einige Stöchiometrie Aufgaben mit Lösungen für die Klasse 10 vorgestellt.
| Aufgabe | Lösung |
|---|---|
| Wie viele Mol Stickstoff (N2) werden benötigt, um 10 Mol Ammoniak (NH3) zu erhalten? | 5 Mol |
| Wie viele Gramm Calciumchlorid entstehen aus 10 g Calciumcarbonat? | 11,1 g |
| Wie viele Mol Sauerstoff (O2) werden benötigt, um 10 Mol Kohlenstoffdioxid (CO2) zu erhalten? | 10 Mol |