5.4 Massengesetze und ihre Deutung: Aufgaben

Aufgabe 1
Bei der Reaktion von Eisen mit Schwefel kann man unter verschiedenartigen Reaktionsbedingungen entweder Eisensulfid oder Pyrit erhalten.
Eisensulfid ist durch folgendes Massenverhältnis charakterisiert: m(Fe):m(S) = 1,74.
Pyrit ist durch folgendes Massenverhältnis charakterisiert: m(Fe):m(S) = 0,871.
Stelle die Verhältnisformeln für Eisensulfid und Pyrit auf!
Stelle auf der Basis des Teilchenmodells der Materie eine Stoffportion Eisensulfid und eine Stoffportion Pyrit dar!
(m_a(Fe) = 55,847 u; m_a(S) = 32,066 u).

Lösung

Aufgabe 2
Rotes Eisenoxid entsteht unter bestimmten Bedingungen bei der Reaktion von Eisen mit Sauerstoff. Experimentell ermittelt man folgende Daten:

Bestimme den Mittelwert für das Massenverhältnis m(Fe)/m(O) in rotem Eisenoxid!
Wie lautet die Verhältnisformel von rotem Eisenoxid?

Lösung

Aufgabe 3
Für Cobaltoxid ermittelt man experimentell folgendes Massenverhältnis: m(Co):m(O) = 2,762:1.
Wie lautet die Verhältnisformel für Cobaltoxid?
(m_a(Co) = 58,9332 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 4
Zur vollständigen Verbrennung von 1,2 kg Kohle braucht man 3,2 kg Sauerstoff.
Stelle die Verhältnisformel für das Verbrennungsprodukt der Kohle auf!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 5
Wieviel Atome Gold (m_a(Au) = 196,9665 u) sind in einer Stoffportion Gold der Masse = 3,5 mg enthalten?

Lösung

Aufgabe 6
Wie groß ist die Masse in g von 25 Atomen Silber?
(m_a(Ag) = 107,868 u).

Lösung

Aufgabe 7
Ein Stück Aluminiumpapier von 9 cm Länge und 3,6 cm Breite hat eine Höhe von 0,015 mm. Jedes Aluminiumatom besteht aus einer Kugel von 0,3 nm (1 nm = 10^-9 m) Durchmesser.
Wieviele Atome befinden sich in diesem Stück Aluminiumpapier, wenn man annimmt, dass die Atome genau nebeneinander und genau übereinander angeordnet sind?

Lösung

Aufgabe 8
Wieviele Atome Eisen sind in einem Eisenwürfel einer Kantenlänge von 1,25 cm enthalten?
(rho = 7,86 g/ml; m_a(Fe) = 55,847 u).

Lösung

Aufgabe 9
Errechne die Verhältnisformel für folgende Molekülformel: C₈H₄O₂Cl₂.
Gib auch die Massen in u der Verhältnisformel und der Molekülformel an!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(O) = 15,9994 u; m_a(Cl) = 35,453 u).

Lösung

Aufgabe 10
Essigsäure besteht aus 2 Atomen Kohlenstoff, 4 Atomen Wasserstoff und 2 Atomen Sauerstoff.
Erstelle die Molekülformel und die Verhältnisformel!
Gib die Masse der Essigsäure in u an!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 11
Wieviele Moleküle Wasser (Molekülformel: H₂O) sind in einem Liter (rho = 0,998 g/ml) Wasser enthalten?
(m_a(H) = 1,0097 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 12
Butangas ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff (N(C):N(H) = 2:5).
Die Masse der Molekülformel von Butangas beträgt 48 u.
Stelle die Molekülformel und die Verhältnisformel für Butangas auf!
(m_a(H) = 1,0 u; m_a(C) = 12,0 u).

Lösung

Aufgabe 13
Benzol ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die im Massenverhältnis m(C):m(H) = 12:1 stehen.
Die Masse der Molekülformel von Benzol beträgt 78 u.
Stelle die Molekülformel und die Verhältnisformel für Benzol auf!
(m_a(H) = 1,0 u; m_a(C) = 12,0 u).

Lösung

Aufgabe 14
Wie lautet die prozentuale Massenzusammensetzung von Alkohol der Molekülformel C₂H₆O ?
(m_a(C) = 12,0 u; m_a(H) = 1,0 u; m_a(O) = 16,0 u).

Lösung

Aufgabe 15
Wie lautet die prozentuale Massenzusammensetzung von Lindan der Molekülformel C₆H₆Cl₆?
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(Cl) = 35,453 u).

Lösung

Aufgabe 16
Ein Reinstoff (Molekülmasse 198,1378 u) besteht aus 36,37 % Kohlenstoff, 3,05 % Wasserstoff, 28,28 % Stickstoff und 32,30 % Sauerstoff.
Erstelle die Verhältnisformel und die Molekülformel!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(N) = 14,0067 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 17
Das Frostschutzmittel Glykol (Molekülmasse 62 u) besteht aus 38,7% Kohlenstoff, 9,7% Wasserstoff und 51,6% Sauerstoff.
Wie lautet die Verhältnisformel und die Molekülformel von Glykol?
(m_a(C) = 12,0 u; m_a(H) = 1,0 u; m_a(O) = 16,0 u).

Lösung

Aufgabe 18
Für eine unbekannte Flüssigkeit besitzt man folgende Daten:
- Der unbekannte Stoff ist aus C-, H- und O-Atomen aufgebaut.
- Die Analyse einer Stoffportion von 1,52 g ergab einen Kohlenstoffanteil m(C) = 0,608 g und einen Wasserstoffanteil m(H) = 0,101 g.
- Die Molekülmasse wurde zu 60,05 u bestimmt.
Erstelle die Verhältnisformel und die Molekülformel der unbekannten Flüssigkeit!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(O) = 15,9994 u).

Lösung

Aufgabe 19
Ein unbekannter Stoff ist aus C-, H- und O-Atomen aufgebaut.
Der Stoff besteht aus 74,3% Kohlenstoff und 10,5% Wasserstoff.
Die Molekülmasse wurde zu 420 u bestimmt.
Erstelle die Verhältnisformel und die Molekülformel des unbekannten Stoffes!
(m_a(C) = 12,0 u; m_a(H) = 1,0 u; m_a(O) = 16,0 u).

Lösung

Aufgabe 20
Ein unbekannter Stoff ist aus C-, H-, Cl- und O-Atomen aufgebaut.
Die Analyse einer Stoffportion von 2,53 g ergab folgende Massenanteile: m(C) = 1,196 g, m(H) = 0,0489 g, m(Cl) = 0,885 g.
Die Molekülmasse beträgt das Doppelte der Masse der Verhältnisformel.
Erstelle die Verhältnisformel und die Molekülformel des unbekannten Stoffes!
(m_a(C) = 12,011 u; m_a(H) = 1,0079 u; m_a(O) = 15,9994 u; m_a(Cl) = 35,453 u).

Lösung

Aufgabe 21
Stelle die Formeln für folgende Stoffe auf:

Lösung

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