14 Fragen zu Molaritaet

Die Aussagen sind wie folgt zu bewerten: 1. **Gewichtsprozent = Massenanteil = % (w/w)**: Diese Aussage ist richtig. Gewichtsprozent (oder Massenprozent) wird oft als % (w/w) angegeben und beschreibt den Massenanteil eines Stoffes in einer Mischung. 2. **Massenkonzentration = Molarität**: Diese Aussage ist falsch. Massenkonzentration (oft in g/L angegeben) und Molarität (mol/L) sind unterschiedliche Konzepte. Massenkonzentration bezieht sich auf die Masse des gelösten Stoffes pro Volumeneinheit der Lösung, während Molarität die Anzahl der Mol des gelösten Stoffes pro Volumeneinheit der Lösung beschreibt.

Ja, die Stoffmengenkonzentration und die Molarität sind im Wesentlichen dasselbe. Beide Begriffe beschreiben die Konzentration einer Lösung in Bezug auf die Menge an gelöstem Stoff pro Volumeneinheit der Lösung. Die Molarität (M) wird in Mol pro Liter (mol/L) angegeben und ist eine gebräuchliche Einheit in der Chemie.

Um die Molarität der konzentrierten Salzsäure (HCl) zu berechnen, gehen wir wie folgt vor: 1. **Dichte und Konzentration**: Die Dichte der konzentrierten Salzsäure beträgt 1,18 g/cm³ und die Konzentration 37% (w/v). 2. **Berechnung der Masse der Lösung**: - 1 cm³ der Lösung wiegt 1,18 g. 3. **Berechnung der Masse von HCl in 1 cm³ Lösung**: - 37% w/v bedeutet, dass in 100 g Lösung 37 g HCl enthalten sind. - Um die Masse von HCl in 1 cm³ Lösung zu berechnen, verwenden wir die Dichte: \[ \text{Masse der Lösung} = 1,18 \, \text{g/cm}^3 \times 1 \, \text{cm}^3 = 1,18 \, \text{g} \] - Der Anteil von HCl in dieser Masse ist: \[ \text{Masse HCl} = 0,37 \times 1,18 \, \text{g} = 0,4366 \, \text{g} \] 4. **Berechnung der Molarität**: - Die molare Masse von HCl beträgt etwa 36,46 g/mol. - Um die Anzahl der Mol HCl in 0,4366 g zu berechnen: \[ \text{Mol HCl} = \frac{0,4366 \, \text{g}}{36,46 \, \text{g/mol}} \approx 0,01199 \, \text{mol} \] - Da wir die Molarität (M) in Bezug auf 1 Liter Lösung berechnen wollen, müssen wir die Anzahl der Mol auf 1 Liter hochrechnen. Da 1 cm³ = 0,001 L, haben wir: \[ \text{Molarität} = \frac{0,01199 \, \text{mol}}{0,001 \, \text{L}} = 11,99 \, \text{mol/L} \] Die Molarität der konzentrierten Salzsäure beträgt also etwa 12 mol/L.

Um die Stoffmengenkonzentration (Molarität) zu berechnen, benötigst du die Formel: \[ C = \frac{n}{V} \] wobei \( C \) die Molarität in mol/L, \( n \) die Stoffmenge in mol und \( V \) das Volumen in Litern ist. 1. Zuerst berechnest du die Stoffmenge \( n \) von NaOH. Dazu benötigst du die molare Masse von NaOH. Die molare Masse beträgt etwa 40 g/mol (Na: 23 g/mol, O: 16 g/mol, H: 1 g/mol). 2. Berechne die Stoffmenge \( n \): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{4.5 \, \text{g}}{40 \, \text{g/mol}} = 0.1125 \, \text{mol} \] 3. Das Volumen \( V \) ist 0.5 L. 4. Setze die Werte in die Formel ein: \[ C = \frac{0.1125 \, \text{mol}}{0.5 \, \text{L}} = 0.225 \, \text{mol/L} \] Die Stoffmengenkonzentration (Molarität) beträgt also 0.225 mol/L.

Um die Molarität einer Lösung zu berechnen, benötigst du die der Mol des gelösten Stoffes und das Volumen der Lösung in Litern. Hier sind die Schritte zur Berechnung der Molarität für 7 g Trehalose in 100 g Wasser: 1. **Molare Masse von Trehalose berechnen:** Die Summenformel von Trehalose ist C₁₂H₂₂O₁₁. Die molare Masse (M) kann wie folgt berechnet werden: - Kohlenstoff (C): 12 Atome × 12,01 g/mol = 144,12 g/mol - Wasserstoff (H): 22 Atome × 1,01 g/mol = 22,22 g/mol - Sauerstoff (O): 11 Atome × 16,00 g/mol = 176,00 g/mol Gesamt: 144,12 + 22,22 + 176,00 = 342,34 g/mol 2. **Anzahl der Mol Trehalose berechnen:** Anzahl der Mol (n) = Masse (m) / molare Masse (M) n = 7 g / 342,34 g/mol ≈ 0,0204 mol 3. **Volumen der Lösung berechnen:** Da die Dichte von Wasser bei Raumtemperatur etwa 1 g/mL beträgt, entsprechen 100 g Wasser ungefähr 100 mL oder 0,1 Liter. 4. **Molarität berechnen:** Molarität (c) = Anzahl der Mol (n) / Volumen der Lösung (V) c = 0,0204 mol / 0,1 L = 0,204 mol/L Die Molarität der Lösung beträgt also 0,204 mol/L.

Um eine 2M (molare) Lösung von Kaliumhydroxid (KOH) herzustellen, benötigst du 2 Mol KOH pro Liter Lösung. Die molare Masse von KOH beträgt etwa 56,11 g/mol. Für 1 Liter einer 2M Lösung benötigst du also: \[ 2 \, \text{mol} \times 56,11 \, \text{g/mol} = 112,22 \, \text{g} \] Du musst also 112,22 Gramm KOH wiegen, um 1 Liter einer 2M Lösung zu erhalten.

Um 500 mL einer 2 M Tris-Lösung in Gramm umzurechnen, benötigst du die molare Masse von Tris (Tris(hydroxymethyl)aminomethan), die etwa 121,14 g/mol beträgt. 1. Berechne die Anzahl der Mole in 500 mL einer 2 M Lösung: \[ \text{Mole} = \text{Konzentration (M)} \times \text{Volumen (L)} = 2 \, \text{mol/L} \times 0,5 \, \text{L} = 1 \, \text{mol} \] 2. Berechne die Masse in Gramm: \[ \text{Masse (g)} = \text{Mole} \times \text{molare Masse (g/mol)} = 1 \, \text{mol} \times 121,14 \, \text{g/mol} = 121,14 \, \text{g} \] Du benötigst also 121,14 g Tris, um 500 mL einer 2 M Tris-Lösung herzustellen.

Um 100 mM HEPES in Gramm umzurechnen, benötigst du die molare Masse von HEPES. Die molare Masse von HEPES (4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-ylethansulfonsäure) beträgt etwa 238,3 g/mol. 1. Berechne die Menge in Mol für 100 mM in 1 Liter: \[ 100 \, \text{mM} = 0,1 \, \text{mol/L} \] 2. Multipliziere die Molzahl mit der molaren Masse: \[ 0,1 \, \text{mol} \times 238,3 \, \text{g/mol} = 23,83 \, \text{g} \] Du benötigst also 23,83 g HEPES, um eine 100 mM Lösung in 1 Liter Wasser herzustellen.

Um die Masse von 500 ml einer 2M Tris-Pufferlösung zu berechnen, benötigst du die molare Masse von Tris (Tris(hydroxymethyl)aminomethan), die etwa 121,14 g/mol beträgt. . Berechne die Anzahl der Mol in 500 ml (0,5 l) einer 2M Lösung: \[ \text{Mol} = \text{Konzentration (M)} \times \text{Volumen (l)} = 2 \, \text{mol/l} \times 0,5 \, \text{l} = 1 \, \text{mol} \] 2. Berechne die Masse in Gramm: \[ \text{Masse (g)} = \text{Mol} \times \text{molare Masse (g/mol)} = 1 \, \text{mol} \times 121,14 \, \text{g/mol} = 121,14 \, \text{g} \] Du benötigst also 121,14 g Tris, um 500 ml einer 2M Tris-Pufferlösung herzustellen.

Um die Menge der Substanz zu berechnen, die benötigt wird, um 1406 ml einer 1,1 molaren Lösung herzustellen, folge diesen Schritten: 1. **Berechne die Anzahl der Mol:** \[ \text{Anzahl der Mol} = \text{Konzentration (mol/L)} \times \text{Volumen (L)} \] \[ \text{Anzahl der Mol} = 1,1 \, \text{mol/L} \times 1,406 \, \text{L} = 1,5466 \, \text{mol} \] 2. **Berechne die Masse der Substanz:** \[ \text{Masse (g)} = \text{Anzahl der Mol} \times \text{molare Masse (g/mol)} \] \[ \text{Masse (g)} = 1,5466 \, \text{mol} \times 238,52 \, \text{g/mol} = 368,79 \, \text{g} \] Du musst also 368,79 g der Substanz einwiegen, um 1406 ml einer 1,1 molaren Lösung herzustellen.

Um die Menge an Harnstoff in 1 Deziliter (0,1 Liter) Urin mit einer Molarität von 500 mmol/l zu berechnen, kannst du die folgende Formel verwenden: \[ \text{Menge (in mmol)} = \text{Molarität (in/l)} \times \text{umen (in l)} \] Set die Werte ein: \text{Menge (in mmol)} = 500 \, \text{mmol/l} \times 0,1 \, \text{l} = 50 \, \text{mmol} \] Das bedeutet, dass in 1 Deziliter Urin 50 mmol Harnstoff gelöst sind. Um die Menge in Gramm zu berechnen, kannst du die molare Masse von Harnstoff (NH₂CONH₂) verwenden, die etwa 60,06 g/mol beträgt: \[ \text{Masse (in g)} = \text{Menge (in mol)} \times \text{molare Masse (in g/mol)} \] Zuerst musst du die Menge in mol umrechnen: \[ 50 \, \text{mmol} = 0,050 \, \text{mol} \] Jetzt berechne die Masse: \[ \text{Masse (in g)} = 0,050 \, \text{mol} \times 60,06 \, \text{g/mol} \approx 3,003 \, \text{g} \] In 1 Deziliter Urin mit einer Molarität von 500 mmol/l Harnstoff sind also etwa 3,003 Gramm Harnstoff gelöst.

Um aus einer 0,5 molaren Lösung eine 0,2 molare Lösung herzustellen, kannst du die Verdünnungsformel verwenden: \[ C_1 \cdot V_1 = C_2 \cdot V_2 \] Dabei ist: - \( C_1 \) die Konzentration der Ausgangslösung (0,5 mol/l), - \( V_1 \) das Volumen der Ausgangslösung, das du benötigst, - \( C_2 \) die Konzentration der Zielösung (0,2 mol/l), - \( V_2 \) das Volumen der Zielösung. Wenn du beispielsweise 100 ml (0,1 l) der 0,2 molaren Lösung herstellen möchtest, setzt du die Werte in die Formel ein: \[ 0,5 \, \text{mol/l} \cdot V_1 = 0,2 \, \text{mol/l} \cdot 0,1 \, \text{l} \] Das ergibt: \[ V_1 = \frac{0,2 \, \text{mol/l} \cdot 0,1 \, \text{l}}{0,5 \, \text{mol/l}} = 0,04 \, \text{l} = 40 \, \text{ml} \] Du benötigst also 40 ml der 0,5 molaren Lösung. Um die 0,2 molare Lösung herzustellen, füllst du diese 40 ml in einen Messzylinder und ergänzt mit destilliertem Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 100 ml.

Um die Menge an NaCl in 15 ml einer 1 M NaCl-Lösung zu berechnen, kannst du die folgende Formel verwenden: \[ \text{Menge (mol)} = \text{Konzentration (mol/L)} \times \text{Volumen (L)} \] Zuerst musst du das Volumen von 15 ml in Liter umrechnen: \[ 15 \, \text{ml} = 0,015 \, \text{L} \] Jetzt setzt du die Werte in die Formel ein: \[ \text{Menge (mol)} = 1 \, \text{mol/L} \times 0,015 \, \text{L} = 0,015 \, \text{mol} \] Um die Masse von NaCl zu berechnen, verwendest du die molare Masse von NaCl, die etwa 58,44 g/mol beträgt: \[ \text{Masse (g)} = \text{Menge (mol)} \times \text{molarer Masse (g/mol)} \] \[ \text{Masse (g)} = 0,015 \, \text{mol} \times 58,44 \, \text{g/mol} \approx 0,8766 \, \text{g} \] Also enthält die 15 ml einer 1 M NaCl-Lösung etwa 0,877 g NaCl.

Die drei wichtigen Gesetze, die Dalton, Boyle und Lavoisier in ihren Arbeiten genutzt haben, sind: 1. **Daltons Gesetz (Gesetz der Partialdrücke)**: Dieses Gesetz besagt, dass der Gesamtdruck eines Gasgemisches gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen Gase ist. Es ist grundlegend für das Verständnis von Gasgemischen und deren Verhalten. 2. **Boyles Gesetz**: Dieses Gesetz beschreibt den inversen Zusammenhang zwischen dem Druck und dem Volumen eines Gases bei konstanter Temperatur. Es besagt, dass der Druck eines Gases steigt, wenn das Volumen verringert wird, und umgekehrt. 3. **Lavoisiers Gesetz der Erhaltung der Masse**: Antoine Lavoisier formulierte das Gesetz, dass in einer chemischen Reaktion die Gesamtmasse der Reaktanten gleich der Gesamtmasse der Produkte ist. Dies war ein grundlegender Beitrag zur modernen Chemie und zur Entwicklung der chemischen Reaktionsgleichungen. Diese Gesetze sind zentral für das Verständnis der Gase und der chemischen Reaktionen.