Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 
Übungsaufgaben zu Konzentrationsbestimmungen
 

1.         10 g Malonsäure (Propandisäure) werden in Wasser gelöst. Wie groß ist der Verbrauch an Natronlauge der Konzentration c(NaOH) = 0,5 mol/l zur Neutralisation dieser Stoffportion? Berechne V(NaOH) [ml]!

 

2.         Eine unbekannte Menge Propansäure wird in Wasser gelöst. Zu ihrer Neutralisation braucht man 50 ml einer Kalklauge (CaOH)2(aq), der Konzentration            c(CaOH)2) = 0,01 mol/l betrug. Berechne die Stoffportion Propansäure.

 

3.         Eine 10%-ige Essiglösung wird mit Kalilauge neutralisiert. Die Kalilauge hat eine Konzentration von c(KOH) = 0,2 mol/l. Verbraucht wurden 36 ml. Berechne das Volumen der neutralisierten Essiglösung. Die Dichte der verdünnten Essiglösung soll mit 1 g/ml angenommen werden.

 

4.         30 mg einer unbekannten Säure werden mit Natronlauge neutralisiert. Die Konzentration beträgt c(NaOH) = 0,02 mol/l, der Verbrauch liegt bei V(NaOH) = 25 ml. Bestimme die Molare Masse der Säure und benenne sie. Bei der Säure handelt es sich um eine Monocarbonsäure.

 

5.         Um die Strukturformel einer organischen Säure mit der Summenformel C4H6O6 zu bestimmen, werden 75 mg in einen Erlenmeyerkolben eingewogen, mit Wasser gelöst und mit Natronlauge der Konzentration c(NaOH) = 1 mol/l titriert. Der Verbrauch betrug V(NaOH) = 10,0 ml.

A) Berechne aus dem Titrationsergebnis das Stoffmengenverhältnis n(Säure) : n(Lauge).

B) Stelle anhand des Titrationsergebnisses eine mögliche Strukturformeln für die Säure auf.

 

 

Lösungen:
Aufgabe 1:

1. Reaktionsgleichung: HOOC-CH2-COOH(aq) + 2 NaOH(aq) –> NaOOC-CH2-COONa(aq) + 2 H2O(l)

2. Stoffmengenverhältnis: n(S) : n(L) = 1 : 2 ==> 2*n(S) = 1*n(L) S= Säure, L = Lauge

3. Substitution: 2 * c(S) * V(S) = c(L) * V(L) bzw. 2 * m(S) / M(S) = c(L) * V(L)

4. Gegeben:  m(Malonsäure) = 10 g Formel: C3 H4 O4
                    M(Malonsäure) = 104 g/mol
                    c(NaOH) = 0,5 mol/l
    gesucht:    V(L)

5. Auflösung: V(L) = 2 * m(S) / c(L) * M(S) = 2 * 10 g / 0,5 mol/l * 104 g/mol
                             = 0,384 l
                    V(L) = 384 ml

Aufgabe 2:
1. Reaktionsgleichung: 2 CH3-CH2-COOH(aq) + Ca(OH)2 (aq) –>  (CH3-CH2-COO)2Ca(aq) + 2 H2O(l)

2. Stoffmengenverhältnis: n(S) : n(L) = 2 : 1 ==> 1 * n(S) = 2 * n(L)

3. Substitution: c(S) * V(S) = 2 * c(L) * V(L) bzw. m(S) / M(S) = 2 * c(L) * V(L)

4. Gegeben: Formel: C3 H6 O2
                    M(Propansäure) = 74 g/mol
                    c(Ca(OH)2) = 0,01 mol/l
                    V(Ca(OH)2 = 50 ml = 0,05 l
    gesucht:    m(Carbonsäure) = .... g

5. Auflösung: m(S) = 2 * c(L) * V(L) * M(S) = 2 * 0,010 mol/l * 0,05 l * 74 g/mol
                             = 0,074 g
                     m(S) = 74 mg

Aufgabe 3:
1. Reaktionsgleichung: CH3-COOH(aq) + KOH(aq) –> CH3-COOK(aq) + H2O(l)

2. Stoffmengenverhältnis: n(S) : n(L) = 1 : 1 ==> 1 * n(S) = 1 * n(L)

3. Substitution: c(S) * V(S) = c(L) * V(L)

4. Gegeben:  Formel: C2 H4 O2 Massenanteil w = m/mLsg = 10%
                    M(Essigsäure) = 60,1 g/mol
                    c(KOH) = 0,2 mol/l
                    V(KOH = 36 ml = 0,036 l
    gesucht:    V(S)

5. Auflösung:         n(S) = c(L) * V(L)
                 m(S) / M(S) = c(L) * V(L)
                            m(S) = c(L) * V(L) * M(S) = 0,2 mol/l * 0,036 l * 60,1 g/mol = 0,4327 g

Diese Masse an Säure entspricht dem Massengehalt von 10%
Damit ist die Lösung der Säure 10* so schwer, also 4,237 g

Bei einer angenommenen Dichte von 1 g/ml hat die Lösung dann ein Volumen von 4,327 ml
 

Aufgabe 4:
1. Reaktionsgleichung: Carbonsäure(aq) + NaOH(aq) –>Na-Salz der Carbonsäure(aq) + H2O

2. Stoffmengenverhältnis: n(S) : n(L) = 1 : 1 ==> 1 * n(S) = 1 * n(L)

3. Substitution: c(S) * V(S) = c(L) * V(L)

4. Gegeben:  m(S) = 0,030 g = 30 mg
                    c(NaOH) = 0,02 mol/l
                    V(NaOH = 25 ml = 0,025 l
    gesucht:    M(Carbonsäure) = ?

5. Auflösung:         n(S) = c(L) * V(L)
                 m(S) / M(S) = c(L) * V(L)
                           M(S) = m(S) / c(L) * V(L) = 0,03 g / 0,02 mol/l * 0,025 l = 60 g/mol
                           M(S) = 60 g/mol = Essigsäure


Aufgabe 5:
1. Reaktionsgleichung: Carbonsäure(aq) + NaOH(aq) –>Na-Salz der Carbonsäure(aq) + H2O(l)

2. Stoffmengenverhältnis: n(S) : n(L) = unbekannt

3. Substitution: c(S) * V(S) = c(L) * V(L)

4. Gegeben:  m(S) = 0,750 g    

                    Formel: C4H6O6:    

                    M(S) = 150 g/mol
                    c(NaOH) = 1 mol/l
                    V(NaOH = 10 ml = 0,01 l

    gesucht:    n(S) : n(L) = unbekannt

5. Auflösung:         n(S) = c(L) * V(L)
                m(S) / M(S) = c(L) * V(L)
                           M(S) = m(S) / c(L) * V(L) = 0,75 g / 1 mol/l * 0,010 l = 75 g/mol

Der Vergleich mit der Molaren Masse der Formel zeigt, dass n(S) verdoppelt werden muss, dass also eine Dicarbonsäure vorliegt. Mit der Formel kann es sich nur um die Weinsäure handeln.

update: 10.05.2014                                                                                                                                                                           zurück        zur Hauptseite