Molmasse

1. Berechne die Masse in Gramm eines Wasserstoffmoleküls und eines Wasserstoffatoms.

Lösung:

Die molare Masse von molekularem Wasserstoff (H2) beträgt 2,016 g·mol-1. Durch Einsetzen in die Gleichung zur Berechnung der Masse pro Molekül erhält man:

 mass-of-substance-1-1.gif

Die molare Masse von atomarem Wasserstoff (H) beträgt 1,008 g·mol-1. Die Masse eines einzelnen Wasserstoffatoms wird analog zum Molekül berechnet:

 mass-of-substance-1-2.gif

Die Masse eines Wasserstoffmoleküls beträgt 3,348 × 10-24 g und die eines Wasserstoffatoms 1,647 × 10-24 g.


2. Für ein Experiment benötigst du genau 0,1 mol Zink. Welche Masse an Zink muss abgewogen werden?

Lösung:

Wir beginnen mit der Beziehung für die molare Masse. Die molare Masse von Zink aus Tabellen beträgt 65,38 g·mol-1.

 mass-of-substance-2.gif

Man muss 6,538 g Zink abwiegen.


3. Kupfer ist ein Gemisch der isotopen Nuklide 63Cu und 65Cu. Die Atommassen dieser Nuklide sind: 63Cu = 62,929 u und 65Cu = 64,928 u (u bezeichnet atomare Masseneinheiten – der Zahlenwert der relativen Atommasse eines Elements und die Masse eines Atoms dieses Elements in u sind gleich). Wenn die relative Atommasse von Kupfer 63,546 beträgt, wie groß ist die prozentuale Häufigkeit der beiden Nuklide im Gemisch?

Lösung:

Die gegebene relative Atommasse von Kupfer ist der gewichtete Mittelwert und hängt von den prozentualen Häufigkeiten der beiden Nuklide im Gemisch ab. Wenn wir die prozentualen Häufigkeiten mit x und y bezeichnen, gelten folgende Gleichungen:

mass-of-substance-3-1.gif 

Da die Zahlenwerte der Atommassen in u gleich den relativen Atommassen sind, gilt Ar(63Cu) = 62,929 und Ar(65Cu) = 64,928. Durch Einsetzen dieser Werte erhält man:

mass-of-substance-3-2.gif 

Setze y = 100 − x

0,62929x + 0,64928(100 − x) = 63,546

Die Lösung der Gleichung ergibt die prozentuale Häufigkeit des Nuklids 63Cu:

x = 69,13%

Häufigkeit des Nuklids 65Cu:

y = 100 − x = 100 − 69,13 = 30,87%

Das Gemisch enthält 69,13% 63Cu und 30,87% 65Cu.


4. Berechne die Anzahl der Teilchen des Wirkstoffs in einem homöopathischen Präparat, das durch die Hahnemannsche Centesimalverdünnung C12 hergestellt wird. Dabei wird aus der Urtinktur 1 Teil Lösung entnommen, 99 Teile reines Lösungsmittel hinzugefügt, gemischt und dies insgesamt zwölfmal wiederholt (Verdünnung C12). Die Urtinktur enthält 1 g NaCl in 1 Liter destilliertem Wasser.

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5. Bestimme das chemische Äquivalent von Kupfer in einem Oxid, in dem Kupfer mit Sauerstoff im Massenverhältnis 3,971 : 1,000 verbunden ist.

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6. Wie groß muss die Masse von Calcium sein, damit die Probe die gleiche Anzahl Atome enthält wie 10,00 g Zink?

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7. Natürliches Lithium ist ein Gemisch der Nuklide 6Li und 7Li mit prozentualen Häufigkeiten von 7,54% und 92,46%. Berechne die relative Atommasse des Nuklids 7Li, gegeben dass die relative Atommasse von 6Li 6,016 beträgt und die durchschnittliche relative Atommasse von natürlichem Li 6,941 ist.

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8. Die Masse eines Atoms eines bestimmten Elements beträgt 3,158 × 10-22 g. Berechne die relative Atommasse (d.h. molare Masse) des Elements und bestimme, um welches Element es sich handelt.

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9. Berechne die Stoffmenge des Kristallwassers in 50,4 g Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat.

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10. Berechne die Stoffmenge:

  • a) 5,32 × 1021 Atome Quecksilber (wie in Beispiel 2)
  • b) 50 g Quecksilber (wie in Beispiel 2)
  • c) wasserfreies Calciumsulfat in 100 g Calciumsulfat-Dihydrat (wie in Beispiel 9)
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