Konzentrationsangaben
Das Berechnen von Konzentrationsangaben und Umrechnungen zwischen verschiedenen Angaben gehört zum Standard im chemischen Labor. Es ist wichtig die gängigen Konzentrationsangaben zu kennen und sicher mit ihnen umzugehen.
Bitte immer erst versuchen die Aufgabe selbstständig zu lösen. Die Lösung sollte nur als letzte Hilfe zu Rate gezogen werden.
Bitte immer erst versuchen die Aufgabe selbstständig zu lösen. Die Lösung sollte nur als letzte Hilfe zu Rate gezogen werden.
Aufgabe 1
150g einer Kochsalzlösung enthalten 30g NaCl. Berechnen Sie den Massenanteil an NaCl in Prozent.
Lösung
Die Aufgabe lässt sich mit Hilfe des Dreisatzes lösen:
150g Kochsalzlösung entspricht 100%
30g Kochsalzanteil entspricht x%
30g * 100% / 150g = 20%
150g Kochsalzlösung entspricht 100%
30g Kochsalzanteil entspricht x%
30g * 100% / 150g = 20%
Aufgabe 2
Wie viel g KNO3 und wie viel g H2O sind in 600g einer 15 %igen Kaliumnitratlösung enthalten?
Lösung
Auch hier führt ein einfacher Dreisatz zur Lösung:
600g Lösung ____ entspricht 100%
__ xg Kaliumnitrat entspricht _15%
15% * 600g / 100% = 90g
Der Wasseranteil berechnet sich aus der Differenz zur Gesamtmenge:
600g Lösung - 90g Kaliumnitrat = 510g Wasser
600g Lösung ____ entspricht 100%
__ xg Kaliumnitrat entspricht _15%
15% * 600g / 100% = 90g
Der Wasseranteil berechnet sich aus der Differenz zur Gesamtmenge:
600g Lösung - 90g Kaliumnitrat = 510g Wasser
Aufgabe 3
Eine Lösung besitzt die Massenkonzentration an Salz von 18,6g/l. Wie viel g Salz enthalten 280ml dieser Lösung?
Lösung
18,6g Salz sind in 1000ml Lösung enthalten
x Gramm Salz sind in 280ml Lösung
280ml * 18,6g / 1000ml = 5,2g
x Gramm Salz sind in 280ml Lösung
280ml * 18,6g / 1000ml = 5,2g
Aufgabe 4
Wie viel ml einer Lösung mit 59,5g gelösten Stoffes in 1l Lösung werden benötigt, wenn darin 10,0g an gelöstem Stoff enthalten sein sollen?
Lösung
59,5g Stoff in 1000ml Lösung
10,0g Stoff in xml Lösung
10,0g * 1000ml / 59,5g = 168,1ml
10,0g Stoff in xml Lösung
10,0g * 1000ml / 59,5g = 168,1ml
Aufgabe 5
Wie viel ml einer Lösung mit der Massenkonzentration von 69,0g NiCl2/l enthalten 240mg Nickel?
Lösung
Bei dieser Aufgabe ist zu beachten, dass nur nach dem Anteil an Nickel aus dem Nickelchlorid gefragt ist. Daher muss mit dem Molekulargewicht auf Basis der Stoffmenge gerechnet werden.
1 mol Nickelchlorid enthält 1 mol Nickel, dies lässt sich aus der Summenformel ablesen. Das Molekulargewicht von Nickel kann aus dem Periodensystem der Elemente entnommen werden und beträgt: 58,71g/mol
0,24g Ni / 58,71g/mol = 4,088 * 10^-3 mol
Das Molekulargewicht von Nickelchlorid beträgt 129,61g/mol. Damit können wir die Massenkonzentration in eine Stoffmengenkonzentration umrechnen:
69g/l / 129,61g/mol = 0,532mol/l
Jetzt suchen wir die Menge der Nickelchloridlösung, die obige Stoffmenge enthält:
4,088 * 10^-3 mol / 0,532mol/l = 7,7 * 10^-3 l, das entspricht 7,7ml
1 mol Nickelchlorid enthält 1 mol Nickel, dies lässt sich aus der Summenformel ablesen. Das Molekulargewicht von Nickel kann aus dem Periodensystem der Elemente entnommen werden und beträgt: 58,71g/mol
0,24g Ni / 58,71g/mol = 4,088 * 10^-3 mol
Das Molekulargewicht von Nickelchlorid beträgt 129,61g/mol. Damit können wir die Massenkonzentration in eine Stoffmengenkonzentration umrechnen:
69g/l / 129,61g/mol = 0,532mol/l
Jetzt suchen wir die Menge der Nickelchloridlösung, die obige Stoffmenge enthält:
4,088 * 10^-3 mol / 0,532mol/l = 7,7 * 10^-3 l, das entspricht 7,7ml
Aufgabe 6
Wie viel g KOH sind in 1l einer 43%igen KOH-Lösung mit der Dichte 1430kg/m3 enthalten?
Lösung
1l Lösung wiegt 1430g, dies entspricht 100%
100% = 1430g
43% = xg
43% * 1430g / 100% = 614,9 (gerundet 615)g
100% = 1430g
43% = xg
43% * 1430g / 100% = 614,9 (gerundet 615)g
Aufgabe 7
45ml einer 96%igen Schwefelsäure mit der Dichte 1,840g/ml werden auf 500ml verdünnt. Geben Sie den H2SO4-Gehalt dieser verdünnten Lösung in g/l an.
Lösung
(Da keine Angabe zu der %-Konzentration gemacht ist, gehen wir von Massenprozenten aus)
Im ersten Schritt ermitteln wir das Gewicht unserer Lösung:
45ml * 1,840g/ml = 82,8g
Unsere Lösung wiegt 82,8g, dies entspricht 100%. 96% davon sind Schwefelsäure:
96% * 82,8g / 100% = 79,488g Schwefelsäure sind in 45ml Lösung. Diese Menge wird auf 500ml verdünnt, wir brauchen nur noch auf 1l umrechnen:
79,488g / 0,5l = 159g/l
Im ersten Schritt ermitteln wir das Gewicht unserer Lösung:
45ml * 1,840g/ml = 82,8g
Unsere Lösung wiegt 82,8g, dies entspricht 100%. 96% davon sind Schwefelsäure:
96% * 82,8g / 100% = 79,488g Schwefelsäure sind in 45ml Lösung. Diese Menge wird auf 500ml verdünnt, wir brauchen nur noch auf 1l umrechnen:
79,488g / 0,5l = 159g/l
Aufgabe 8 ist die gleiche Aufgabe wie Nr. 5, nur mit anderen Stoffen und Zahlenwerten. Zur Übung sollte diese Aufgabe nochmal versucht werden, ohne die Lösung bei Aufgabe 5 nachzuschlagen.