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Rechnungen zu Gehaltsangaben und ... - laborberufe.de

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4.2. Ein Lösung <strong>de</strong>s Enzyms Summetrin mit c(Summetrin) = 20 µmol/L soll hergestellt wer<strong>de</strong>n. Die Lösung soll <strong>zu</strong>m Befüllenvon 300 Proberöhrchen hergestellt wer<strong>de</strong>n, wobei das jeweilige Füllvolumen 350 µL beträgt. Berechnen Sie die ein<strong>zu</strong>wiegen<strong>de</strong>Masse Summetrin, wenn 5% Überschuss hergestellt wer<strong>de</strong>n soll. M(Summetrin) ≈ 23400 g/mol (ähnlich einer Aufgabe ausAbschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2006) Ergebnis: 0,0516 g4.3. 50 mL Salpetersäure mit w(HNO 3 ) = 10,97 % (ρ = 1,060 g/cm 3 ) wer<strong>de</strong>n auf 1250 mL aufgefüllt. Berechnen Sie c(HNO 3 ).M(HNO 3 ) = 63,013 g/mol. (ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2006) Ergebnis: 0,0738 mol/L4.4. Eine Natriumcarbonat-Lösung mit c(Na 2 CO 3 ) = 1,5 mol/L (ρ = 1,145 g/cm 3 ) wird mit Wasser auf das zwanzigfacheVolumen verdünnt. Berechnen Sie w(Na 2 CO 3 ) <strong>und</strong> c(Na 2 CO 3 ) in <strong>de</strong>r verdünnten Lösung. M(Na 2 CO 3 ) = 105,989 g/cm 3 .(ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2005) Ergebnis: c = 0,075 mol/L, w = 0,8%4.5. 200 mL einer Lösung wer<strong>de</strong>n durch <strong>de</strong>stillatives Abtrennen von Wasser auf 40 mL eingeengt. Berechnen Sie dieMassenkonzentration <strong>de</strong>r verdünnten Lösung, wenn die Massenkonzentration <strong>de</strong>r eingeengten Lösung β = 80 µg/mL beträgt.(ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2005) Ergebnis: 16 µg/mL4.6. Wie groß ist <strong>de</strong>r Zellengehalt einer Ausgangslösung, wenn nach 6 Verdünnungsschritten (jeweils aus <strong>de</strong>r vorangegangenenVerdünnungsstufe mit <strong>de</strong>r Verdünnung 1 : 8 hergestellt, F = 8) <strong>de</strong>r Zellengehalt 250 Zellen pro mL beträgt? (ähnlich einerAufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2004) Ergebnis: 6,55·10 7 Zellen/mL4.7. Eine geometrische Verdünnungsreihe (eine Verdünnungsstufe wird immer aus <strong>de</strong>r vorangegangenen mit <strong>de</strong>m selbenVerdünnungsfaktor hergestellt) liefert nach 11 Verdünnungsschritten eine Stoffmengenkonzentration von c = 2,1 µmol/L. Wiegroß war die Konzentration <strong>de</strong>r Ausgangslösung, wenn mit <strong>de</strong>m Verdünnungsfaktor F = 3 verdünnt wur<strong>de</strong>? (ähnlich einerAufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL) Ergebnis: 0,3720 mol/L4.8. 820 g einer Proteinlösung mit w(Protein) = 2,3% wer<strong>de</strong>n 250 g Wasser entzogen. Berechnen Sie <strong>de</strong>n Massenanteil <strong>de</strong>sKonzentrats . (ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL,1998) Ergebnis: 3,31%4.9 Eine Bakteriensuspension wur<strong>de</strong> zweimal 1:100 verdünnt <strong>und</strong> dreimal 1:5 verdünnt. Von <strong>de</strong>r erhaltenen Verdünnungwur<strong>de</strong>n V = 500 µL auf einer Platte ausgestrichen. Auf <strong>de</strong>r Platte wuchsen 8 Kolonien. Wie groß ist die Anzahl <strong>de</strong>rKolonienbil<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Einheiten (in KbE/mL) in <strong>de</strong>r Ausgangskultur? Ergebnis: 20·10 6 KbE/mL4.10 250 mL einer Glucoselösung mit β = 5,0 g/L wur<strong>de</strong>n durch Einengen auf 40 mL konzentriert. Wie groß ist dieMassenkonzentration β(Glucose) <strong>de</strong>s Konzentrats? Ergebnis: 31,25 g/L4.11 86,1 Millimol eines Wirkstoffs wer<strong>de</strong>n mit Wasser <strong>zu</strong> 500 Milliliter Lösung gelöst. Die so entstehen<strong>de</strong> Stammlösung wirdfortgesetzt 7 mal hintereinan<strong>de</strong>r jeweils mit <strong>de</strong>m Verdünnungsfaktor 10 verdünnt. Berechnen Sie <strong>de</strong>n Gehalt <strong>de</strong>r so entstehen<strong>de</strong>nLösung in Pikomol/mL (ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL,2011). Ergebnis: 17,22 pmol/mL5. Mischen von Lösungen5.1. 115 mL einer Salzlösung mit <strong>de</strong>r Dichte ρ = 1,09 g/mL <strong>und</strong> <strong>de</strong>r Massenkonzentration β = 4,0 g/100 mL wur<strong>de</strong>n mit 200 geiner Salzlösung mit <strong>de</strong>m Massenanteil w = 0,110 gemischt. Berechnen Sie <strong>de</strong>n prozentualen Massenanteil <strong>de</strong>r Lösung.(Aufgabenstellung ähnlich einer Aufgabe aus Zwischenprüfung BL, 1990, Aufgabensatz 2) Ergebnis: 8,18%5.2. Wie viel Gramm Kaliumchloridlösung mit w(KCl) = 0,10 müssen <strong>zu</strong> 50 g Kaliumchloridlösung mit w(KCl) = 0,25<strong>zu</strong>gegeben wer<strong>de</strong>n, um eine Kaliumchloridlösung mit w(KCl) = 0,17 <strong>zu</strong> erhalten. (Aufgabenstellung ähnlich einer Aufgabe ausZwischenprüfung BL, 1990, Aufgabensatz 2) Ergebnis: 57,14 g5.3. 40,0 g H 2 SO 4 (w = 0,09) <strong>und</strong> 30 g H 2 SO 4 (w = 0,24) wer<strong>de</strong>n gemischt. Berechnen Sie <strong>de</strong>n Massenanteil <strong>de</strong>r Mischung.(ähnlich einer Aufgabe aus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2001). Ergebnis: w M = 0,1546. Umsatzberechnungen mit Reaktionsgleichungen6.1. Natriumchlorid wird mit Schwefelsäure <strong>zu</strong> Natriumsulfat <strong>und</strong> Chlorwasserstoff umgesetzt. Stellen Sie dieReaktionsgleichung auf <strong>und</strong> berechnen Sie welche Masse an Natriumsulfat (M= 142 g/mol) maximal gewonnen wer<strong>de</strong>n kannwenn 75 g Natriumchlorid (M = 58,5 g/mol) mit einem Überschuss an Schwefelsäure umgesetzt wird. (ähnlich einer Aufgabeaus Abschlussprüfung Teil 1 für CBL, 2008 Ergebnis: 91,0 g


6.2 Bei <strong>de</strong>r Umset<strong>zu</strong>ng von 50 g Methanol mit Essigsäure entstan<strong>de</strong>n 92 g Essigsäuremethylesters. M(CH 3 OH) = 32,0 g/mol;M(Ester) = 74,0 g/mol.a) Notieren Sie die Reaktionsgleichung in Strukturformelnb) Wie groß ist die Ausbeute in Prozent an Essigsäuremethylester? Ergebnis: 79,6%6.3. Wie viel Gramm Phosphor benötigt man <strong>zu</strong>r Herstellung von 100 g Phosphor(V)-oxid (P 2 O 5 )? Notieren Sie auch diepassen<strong>de</strong> Reaktionsgleichung! Ergebnis: 43,6 gLösungen unter www.<strong>laborberufe</strong>.<strong>de</strong>


Lösungen (ohne Gewähr)1.1.g1288 ⋅ M ( O)w( O) = = mol ≈ 0,547M ( Ca( H2PO4 )2)g234mol1.2.Die Lösung enthält 0,12·200g = 24 g Ammoniumnitrat (NH 4 NO 3 )g28,012 ⋅ M ( )w( ) = = mol ≈ 0,3500M ( H4O3) g80,04mol35,00 % <strong>de</strong>r Masse von Ammoniumnitrat entfallen auf Stickstoff (N). 35,00% von 24 g sind 8,4 g. Die Lösung enthält also 8,4 gchemisch geb<strong>und</strong>enen Stickstoff.1.3.Die Lösung enthält 12,5 g NaCl (5% <strong>de</strong>r Gesamtmasse <strong>de</strong>r Lösung).g35,4527M ( Cl)w( Cl) = = mol ≈ 0,6066M ( aCl)g58, 4425mol60,66% <strong>de</strong>r NaCl-Masse entfallen auf Cl. Da 12,5 g NaCl vorliegen, entfallen 7,6 g auf Cl (60,66% von 12,5 g).1.4.Die Lösung enthält 15 g Harnstoff. Massenanteil von N in Harnstoff: w(N) = 0,4665, d.h. 46,65% <strong>de</strong>r Harnstoffmasse entfallenauf N. 46,65% von 15 g sind ca. 7,0 g. In <strong>de</strong>r Lösung liegen ca. 7,0 g chemisch geb<strong>und</strong>ener Stickstoff vor.1.5.Berechung mit FormelM ( Mg)w( Mg)= ⇒M ( Chloro − b)g24,305M ( Mg)gM ( Chloro − b) = = mol = 907,6w( Mg) 0,02678 molBerechnung mit Dreisatz2,678% ≙ 24,305 g/mol100 % ≙ x => x = 907,6 g/mol2.1.105 mg NaHCO 3 entsprechen 0,0012499 mol.c aHCOn( aHCO ) 0,0012499mol mol mmol= ≈ ≈ ≈V ( Lsg.) 0,07L L L3(3) 0,0179 17,92.2In 200 mL befin<strong>de</strong>n sich 0,05 mol BaCl 2 . 0,05 mol BaCl 2 sind in 0,05 mol BaCl 2·2H 2 O (M = 208 g/mol + 2·18 g/mol = 244g/mol) enthalten. Das sind 12,2 g.3.1


Zuerst wird berechnet welche Stoffmenge n(MgCl 2 ) sich in <strong>de</strong>r Lösung befin<strong>de</strong>t. Die Stoffmenge n(MgCl 2 ) entspricht auch <strong>de</strong>rStoffmenge n(MgCl 2·6H 2 O), da in einer MgCl 2·6H 2 O genau eine Formeleinheit MgCl 2 enthalten ist. Wenn man also dieStoffmenge an MgCl 2·6H 2 O kennt, dann muss man nur noch mit entsprechen<strong>de</strong>n molaren Masse m(MgCl 2·6H 2 O) berechnen.Rechenweg mit Formelnn( MgCl ) = c( MgCl ) ⋅V ( Lsg.)2 2mol= 0,075 ⋅ 0, 2L= 0,015molLEs müssen 0,01 mol MgCl 2·6H 2 O eingesetzt wer<strong>de</strong>n.m( MgCl ⋅ 6 H O) = n( MgCl ⋅6 H O) ⋅ M ( MgCl ⋅6 H O)2 2 2 2 2 2g= 0,015mol⋅ 203,30 ≈ 3,05gmolRechenweg mit DreisatzWenn c(MgCl 2 ) = 0,075 mol pro Liter (mol/L) beträgt, sindfolglich in 0,2 L Lösung ein Fünftel davon, nämlich 0,015mol MgCl 2 enthalten.Es müssen also <strong>zu</strong>r Herstellung 0,015 mol MgCl 2·6H 2 Oeingesetzt wer<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>nn diese Stoffportion enthält auch0,015 mol MgCl 2 .1 mol MgCl 2·6H 2 O wiegt 203,30 g (molare Masse vonMgCl 2·6H 2 O: M = 203,30 g/mol). Wie viel wiegen dann0,015 mol? => Dreisatz =>1 mol ≙ 203,30 g0,015 mol ≙ x g => x ≈ 3,05 g.Es müssen also 3,05 g MgCl 2·6H 2 O eingewogen wer<strong>de</strong>n.3.2.a) Zuerst wird berechnet, welche Masse Kohlenstoff (m(C)) in <strong>de</strong>m her<strong>zu</strong>stellen<strong>de</strong>n Volumen enthalten sein sollen. b)Anschließend wird berechnet wie viel Prozent <strong>de</strong>r Masse von Glucose auf das Element C entfallen (Massenanteil von C inGlucose, w(C)). c) Mithilfe dieses Massenanteils lässt sich dann berechnen, in welcher Glucosemasse (m(Gluc)) dieerfor<strong>de</strong>rliche Masse Kohlenstoff enthalten ist.Rechenweg mit Formeln<strong>zu</strong> a)in 500 mL sind enthalten: m(C)=2,5 g.<strong>zu</strong> b)g6⋅126 ⋅ M ( C)w( C) = = mol = 0,4M ( C6H12O6) g180mol40% <strong>de</strong>r Masse von Glucose entfallen auf C.<strong>zu</strong> c)m( C)w( C)= ⇒m( C H O )6 12 6m( C) 2,5gm( C6H12O6) = = = 6, 25w( C) 0, 4Rechenweg mit Dreisatz<strong>zu</strong> a) Wenn in 1 L 5 g C enthalten sein sollen, dann müssenin 0,5 L 2,5 g C enthalten sein.<strong>zu</strong> b) Dreisatz =>180 g/mol ≙ 100%6·12 g/mol ≙ x % => x = 40%<strong>zu</strong> c) Dreisatz40% <strong>de</strong>r Masse von Glucose entfallen auf C. Wie vielGramm Glucose wer<strong>de</strong>n also benötigt, damit 40% davon2,5 g entsprechen? => Dreisatz =>40% ≙ 2,5g100% ≙ x % => x = 6,25 g3.3.


a) Zuerst wird berechnet, welche Masse Ni(NO 3 ) 2 in <strong>de</strong>r eingesetzten Stoffportion überhaupt enthalten ist. b) Da wir jetzt wissen,wie groß m(Ni(NO 3 ) 2 ) ist <strong>und</strong> außer<strong>de</strong>m <strong>de</strong>n Massenanteil <strong>de</strong>r Lösung kennen, können wir berechnen, welche Masse die Lösungbesitzt. c) Wenn wir die Masse <strong>de</strong>r Lösung kennen <strong>und</strong> außer<strong>de</strong>m bekannt ist, welche Masse auf <strong>de</strong>n gelösten Feststoff entfallen(hier: 80g), wird <strong>de</strong>r Rest <strong>de</strong>r Masse (Massendifferenz) auf das Lösungsmittel H 2 O entfällt.Zu a)w i OM ( i( O ) )g182,70mol3 2( (3) 2) = = ≈ 0,6283M ( i( O3 )2⋅6 H2O)g290,79molm( i( O ) ) = w( i( O ) ) ⋅m( i( O ) ⋅6 H O)3 2 3 2 3 2 2m( i( O ) ) = 0,6283⋅80g ≈ 50, 263g3 2.Zu b)wLsgm Lsg( i( O ) )3 2m( i( O )m( Lsg.)3 2= ⇒m( i( O ) 50, 263gw ( i( O ) ) 0,233 2( .) = = ≈ 218,53Lsg3 2gZu c)m(H 2 O) = m8Lsg.) − m(Salz) = 218,53 g − 80 g ≈ 138,5 g80 g <strong>de</strong>s Ausgangsstoff müssen also in 138,5 g gelöst wer<strong>de</strong>n.3.4.Rechenweg mit Formelnn( CaCl ) = c( CaCl ) ⋅V ( Lsg.)2 2mol= 0,025 ⋅ 0,5L= 0,0125molLEs müssen 0,0125 mol CaCl 2·2H 2 O eingesetzt wer<strong>de</strong>n.m( CaCl ⋅ 2 H O) = n( CaCl ⋅ 2 H O) ⋅ M ( CaCl ⋅ 2 H O)2 2 2 2 2 2g= 0,0125mol⋅147 ≈ 1,84gmolRechenweg mit DreisatzWenn c(CaCl 2 ) = 0,025 mol pro Liter (mol/L) beträgt, sindfolglich in 0,5 L Lösung 0,0125 mol CaCl 2 enthalten.Es müssen also <strong>zu</strong>r Herstellung 0,0125 mol CaCl 2·2H 2 Oeingesetzt wer<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>nn diese Stoffportion enthält auch0,0125 mol CaCl 2 .1 mol CaCl 2·2H 2 O wiegt 147 g (molare Masse vonCaCl 2·2H 2 O: M = 147 g/mol). Wie viel wiegen dann 0,0125mol? => Dreisatz =>1 mol ≙ 147 g0,0125 mol ≙ x g => x ≈ 1,84 g.Es müssen also 1,84 g CaCl 2·2H 2 O eingewogen wer<strong>de</strong>n.3.5.1. Zuerst wird berechnet, welche Masse Mangansulfat in 50 g MnSO 4·7H 2 O enthalten sind. 2. Anschließend wird berechnetwelche Masse die gesamte Lösung haben muss, wenn die bei 1 berechnete Masse 20% <strong>de</strong>r Gesamtmasse ausmacht. 3. Es wird<strong>zu</strong>m Schluss berechnet, welche Masse an Wasser <strong>zu</strong>r Herstellung <strong>de</strong>r Lösung ein<strong>zu</strong>setzen ist.


Zu 1:w MnSOg1511 ⋅ M ( MnSO )= = mol =277mol4(4) 0,545126M ( MnSO4 ⋅7 H2O)gm( MnSO ) = 0,545126⋅ 50g = 27, 256g4Zu 2:m( MnSO ) m( MnSO ) 27, 256gw MnSO m Lsg g4 4(4) = ⇒ ( ) = = = 136, 28m( Lsg) w( MnSO4) 0,2m( H O) = m( Lsg) − m( MnSO ⋅ 7 H O) = 136,28g − 50g = 86,28gZu 3:2 4 24.1.Nach <strong>de</strong>m Wasserent<strong>zu</strong>g wiegt das Konzentrat noch 11,5 kg.Rechenweg mit FormelnFür das Verdünnen o<strong>de</strong>r Konzentrieren durch Wasser<strong>zu</strong>gabe bzw.Wasserent<strong>zu</strong>g gilt:m 1 w 1 = m 2 w 218,5kg*2,3% = 11,5kg*w 2=> w 2 = 3,7%Das Konzentrat besitzt w(Protein) = 3,7%Rechenweg mit DreisatzDie Masse <strong>de</strong>s gelösten Proteins bleibt beim konzentrierenunverän<strong>de</strong>rt.2,3% <strong>de</strong>r Masse <strong>de</strong>r verdünnten Lösung entfallen aufProtein. Da die Lösung 18,5 kg wiegt, sind das 0,4255 kgProtein.Nach <strong>de</strong>m Konzentrieren befin<strong>de</strong>t sich diese Masse Protein,also 0,4255 kg in insgesamt 11,5 kg Lösung. Der neueprozentuale (d.h. bezogen auf 100 kg) Massenanteil beträgtalso: => Dreisatz=>0,4255 kg ≙ 11,5 kgx kg ≙ 100 kg => x = 3,7kg=> Der prozentuale Massenanteil beträgt 3,7%4.2.Insgesamt benötigtes Volumen: V(Lsg) = 350 µL · 300 + 5% davon = 105000 µL + 5250 µL = 110250 µL ≙ 110,25 mL ≙0,11025 LRechenweg mit Formelnn( Summetrin)c( Summetrin)= ⇒V ( Lsg.)n( Summetrin) = c( Summetrin) ⋅ V ( Lsg.)=mol20⋅10 ⋅ 0,11025L= 2, 205⋅10L−6 −6Umrechnung in die Masse:m(Summetrin) ≈ 0,0516 gmolRechenweg mit DreisatzWenn in 1 L Lösung 20 µmol Summetrin enthalten sind (c =20 µmol pro Liter), dann lässt sich mit <strong>de</strong>m Dreisatzberechnen, dass in 0,11025 L 2,205 µmol enthalten seinmüssen.Wenn 1 mol Summetrin 23400 g entsprechen (M = 23400 gpro mol), dann entsprechen 1,89·10 −6 mol <strong>de</strong>r Masse 0,0516g.4.3.Der Kerngedanke ist, dass Zugabe von Wasser <strong>zu</strong> einer Lösung die insgesamt gelöste Stoffmenge in <strong>de</strong>r Flüssigkeit unverän<strong>de</strong>rtlässt.a) Zuerst wir berechnet welche Masse <strong>und</strong> welche Stoffmenge HNO 3 im Konzentrat vorliegt. Da<strong>zu</strong> muss <strong>zu</strong>erst das Volumen <strong>de</strong>sKonzentrats (50 mL) mit <strong>de</strong>r Dichte in eine Masse umgerechnet wer<strong>de</strong>n. Dann kann <strong>de</strong>r Massenanteil <strong>zu</strong>r Berechnung <strong>de</strong>r


enthaltenen Masse HNO 3 genutzt wer<strong>de</strong>n. b) Aus <strong>de</strong>r Stoffmenge an HNO 3 <strong>und</strong> <strong>de</strong>m Volumen nach <strong>de</strong>r Verdünnung kann dieStoffmengenkonzentration <strong>de</strong>r verdünnten Lösung berechnet wer<strong>de</strong>n.Zu a)m( Lsg)gρ( Lsg) = ⇒ m( Lsg) = ρ( Lsg) ⋅ V ( Lsg.) = 1,060 ⋅ 50mL = 53gV ( Lsg)mLw( HO )3m( HO )m( Lsg.)3= ⇒m( HO ) = w( HO ) ⋅ m( Lsg.) = 0,1097 ⋅ 53g = 5,8141gn HO3 3m( HO ) 5,8141g3(3) = = ≈ 0,09227M ( HO3) gZu b)63,013mol3(3) = = ≈ 0,0738c HOmoln( HO ) 0,09227mol molV ( Lsg.) 1,250 L L4.4Berechnung von c(a 2 CO 3 ) in <strong>de</strong>r VerdünnungRechenweg mit Mischungsgleichungc 1 V 1 = c 2 V 2 , wobei V 2 = 20·V 1 (zwanzigfaches Volumen) =>c 1 V 1 = c 2·20·V 1c V cmol1,5L molL1 1 1c2= = = = 0,07520V120 20Rechenweg mit Verdünnungsfaktor FWenn man eine Lösung auf das zwanzigfache Volumenverdünnt, nimmt die Konzentration um das zwanzigfache ab.c a COc ( a CO )mol1,5L molF 20Lkonz 2 3(2 3) = = = 0,075Berechnung von w(a 2 CO 3 ) im Konzentrat:Rechenweg mit Formelw( a CO )2 3mol g1,5 ⋅105,989L molg1145Lc( a CO ) ⋅ M ( a CO )ρ( Lsg.)2 3 2 3= =≈ 0,13885Rechenweg mit Dreisatz1 L Lösung wiegt 1145 g (mit Dichte berechnet ) <strong>und</strong> enthält1,5 mol Na 2 CO 3 (folgt aus c = 1,5 mol pro Liter). 1 mol105,989 g wiegen (M = 105,989 g pro mol), dann wiegen 1,5mol 159,9835 g. D.h. 1145 g Lösung enthalten 159,9835 gNa 2 CO 3 . ‚Mit <strong>de</strong>m Dreisatz kann man auf die gelöste Massein 100 g Lösung runterrechnen, um <strong>de</strong>n prozentualenMassenanteil aus<strong>zu</strong>rechnen.1145 g Lsg. ≙ 159,9835 g Na 2 CO 3100 g Lsg. ≙ 13,885 g Na 2 CO 3 => w = 13,885%Berechnung von w(a 2 CO 3 ) in <strong>de</strong>r Verdünnung:100 mL Lösung wiegen <strong>zu</strong>m Beispiel 114,5 g (mit Dichte berechnet) <strong>und</strong> enthalten 13,885% dieser Masse an Na 2 CO 3 , nämlich15,898 g Na 2 CO 3 ..Diese Lösung mit Wasser auf das 2000 mL verdünnt, es wer<strong>de</strong>n also ca. 1900 mL H 2 O <strong>zu</strong>r Lösung gegeben.Die neue Lösung wiegt also 1900 g + 114,5 g = 2014,5 g. Mit m(Na 2 CO 3 ) <strong>und</strong> m(Lsg) nach verdünnen, kann <strong>de</strong>r Massenanteil in


<strong>de</strong>r Verdünnung berechnet wer<strong>de</strong>n:w a CO= m( a CO ) 15,898gm( Lsg) = 2014,5g= (0,8%). Diese Rechnung ging von 1002 3(2 3) 0,008mL Lösung aus. Man hätte jedoch auch je<strong>de</strong>s an<strong>de</strong>re Volumen wählen können, <strong>und</strong> wür<strong>de</strong> <strong>zu</strong>m gleichen Ergebnis kommen.4.5.Rechenweg mit Mischungsgleichungβ β βc1 11⋅ V1 =2⋅V2 ⇒2= ⇒V22β ⋅Vµ g80 ⋅40mLmLµ g= = 16200mLmLRechenweg mit Verdünnungsfaktor FVnach40mLF = 0, 2V= 200mL=vorVerdünnungsfaktoren F kleiner 1 be<strong>de</strong>uten, dass die Lösungaufkonzentriert wur<strong>de</strong>.1µ g µ gβnach = ⋅ βvor ⇒ βvor = βnach⋅ F = 80 ⋅ 0,2 = 16F mL mL4.6.Formel für geometrische Verdünnungsreihen:⎛ 1 ⎞c( Zellen) = ⎜ ⎟ ⋅ c0( Zellen)=>⎝ F ⎠n6Zellen ⎛ 1 ⎞250 = ⎜ ⎟ ⋅ c0( Zellen)⇒mL ⎝ 8 ⎠Zellen250Zellenc0 ( Zellen)=mL= 65536000 ≈ 6,55⋅106⎛ 1 ⎞mL⎜ ⎟⎝ 8 ⎠7ZellenmL4.7.Formel für geometrische Verdünnungsreihen:n⎛ 1 ⎞c = ⎜ ⎟ ⋅ c0=>⎝ F ⎠µ mol2,1c mol molc0 ( Zellen)Lµ= = ≈ 372009 ≙ 0,3720n11⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞LL⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ F ⎠ ⎝ 3 ⎠4.8.z.B. mit Mischungsgleichung: m 1·w 1 = m 2·w 2 ; Die Masse nach Wasserent<strong>zu</strong>g beträgt m 2 =820 g − 250 g = 570 gwm ⋅ w 820g⋅ 2,3% 3,31%1 12= = ≈m2570g4.9.Gesamtverdünnungsfaktor: F = 5 · 5 · 5 · 100 · 100 ·= 12500008 KbE 6 KbEZ = 1250000⋅ = 20⋅100,5mLmL4.10


ggβ1 ⋅ V1 = β2 ⋅V2 ⇒ 250mL ⋅ 5 = β2 ⋅40mL⇒ β2= 31,25LL4.11Berechnung <strong>de</strong>s Gehalts in <strong>de</strong>r Ausgangslösung (in pmol/mL):3 6 9n( Wirkstoff ) 86,1mmol 86,1⋅10 µmol 86,1⋅10 nmol 86,1⋅10pmol 8 pmolc( Wirkstoff ) = = = = = = 7,722⋅10V ( Lsg) 500mL 500mL 500mL 500mL mLBerechnung <strong>de</strong>s Gehalts in <strong>de</strong>r ZiellösungWenn man 7 mal hintereinan<strong>de</strong>r 1:10 verdünnt, so nimmt die Konzentration um <strong>de</strong>n Faktor 10 7 ab:c(Wirkstoff)=7,722·10 8 pmol/mL : 10 7 =17,22 pmol/mL5.1.Umrechnung von β(Salz) in w(Salz)w( Salz)Lösung gelöst ist.m( Salz)m( Lsg)= Um w(Salz) berechnen <strong>zu</strong> können, muss bekannt sein, welche Masse Salz in einer bestimmten Masse angm( Lsg) = ρ( Lsg) ⋅ V ( Lsg) = 1,09 ⋅ 115mL = 125,35g(Masse von 115 mL Lösung)mLgm( Salz) = β( Salz) ⋅ V ( Lsg) = 4 ⋅ 115mL = 4,6g(Gelöste Masse an Salz in 115 mL)100mL=>m( Salz) 4,6gw( Salz) = 0,036697 3,670%m( Lsg) = 125,35g≈ ≙Mischungsgleichung: m1w 1+ m2w2 = mM wM125,35g ⋅ 0,036697 + 200g ⋅ 0,110 = 325,35g ⋅ w ⇒ w ≈ 0,0818 ≙ 8,18%5.2.Rechnen mit erweiterter MischungsgleichungMMm1 ⋅ w1 + m2 ⋅ w2 = mM ⋅ wM; außer<strong>de</strong>m gilt: m M =m 1 + m 2 (Die Massen <strong>de</strong>r Lösungen addieren sich <strong>zu</strong>r Gesamtmasse <strong>de</strong>rMischung)=>m1 ⋅ w1 + m2 ⋅ w2 = ( m1 + m2) ⋅ w M⇒0,1m + 0,25⋅ 50 g = ( m + 50 g) ⋅0,17⇒11 10,1m + 12,5g = 0,17m + 8,5g⇒1 10,07m= 4,0g1m ≈ 57,14gEs müssen 57,14 g <strong>de</strong>r Kaliumchloridlösung mit w = 0,10 mit 50 g <strong>de</strong>r Kaliumchloridlösung mit w = 0,25 gemischt wer<strong>de</strong>n.5.3.


m ⋅ w + m ⋅ w = m ⋅ w ⇒1 1 2 240g ⋅ 0,09 + 30g ⋅ 0,24 = 70g ⋅ w ⇒wM≈ 0,154MMM6.1.2 NaCl + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 HClAn <strong>de</strong>n Koeffizienten <strong>de</strong>r Reaktionsgleichung ist <strong>zu</strong> erkennen, dass halb so viel Na 2 SO 4 entsteht, wie NaCl eingesetzt wird. Daalso 1,282 mol NaCl (≙75 g) eingesetzt wer<strong>de</strong>n, entstehen 0,641 mol Na 2 SO 4 . Umrechnung in die Masse: m(Na 2 SO 4 ) =n(Na 2 SO 4 )·M(Na 2 SO 4 ) ≈ 91,0 g·6.2.a) CH 3 -COOH + HO-CH 3 → CH 3 -C(O)-O-CH 3b) Umrechnung in die Stoffmenge => n(CH 3 OH) = 1,560549 mol [mit M(CH 3 OH) = 32,04 g/mol (evtl. falscher Eintrag imTabellenbuch)]Wegen <strong>de</strong>r Koeffizientenverhältnisse erwartet man, dass die gleiche Stoffmenge an Ester entsteht. n(Ester) = 1,560549 molUmrechnung in die Masse => m(Ester) ≈ 115,61 g [mit M(Ester) = 74,08 g/mol]92 g sind 79,6% von 115,61 g. Ausbeute = 79,6%6.3.4 P + 5 O 2 → 2 P 2 O 5100 g P 2 O 5 ≙ 0,7045 molWegen Koeffizientenverhältnisses: n(P) = 1,0409 mol PUmrechnung in die Masse: m(P) ≈ 43,6 g

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