EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Konzentration 72 72 Abb. 072–1: Volumenmessgeräte Konzentration Unter der Konzentration versteht man die „Menge“ eines Stoffes, die sich in einem bestimmten Volumen des Lösungsmittels (fast immer Wasser) befindet. Die gelöste „Menge“ kann man in mol angeben ( ⇒ Stoffmengenkonzentration c ) oder in Gramm ( ⇒ Massenkonzentration c *). Die Umrechnung zwischen diesen beiden Größen erfolgt wieder durch die Molmasse. Messgeräte zur Volumsmessung Mit einem Messkolben kann man ein genau definiertes Volumen einer Lösung (1000 mL, 100 mL …) herstellen. Man gibt etwas Deionat in den Kolben und fügt dann die genau gemessene Stoffmenge des zu lösenden Stoffes hinzu. (Bedenke immer den Merkspruch „Nie das Wasser in die Säure, sonst passiert das Ungeheure“ .) Dann füllt man den Kolben bis zur Markierung mit Deionat auf und erhält da- durch das geforderte Volumen der Lösung. Mit einem Messzylinder kann das Volumen einer Lösung gemessen werden. Pipetten sind Messgeräte, die die exakte Zugabe eines bestimmten Volumens einer Flüssigkeit ermöglichen. Sie funktionieren im Prinzip wie ein Strohhalm aber müssen aus Sicherheitsgründen immer mit einer Pipettierhilfe (zB Peleus- ball) verwendet werden. Pipetten gibt es als Messpipette, mit einer entsprechenden Skala und als Vollpi- pette, mit der man nur ein bestimmtes Volumen (zB 10,00 mL) zugeben kann. Der Messzylinder und die Messpipette sind allerdings keine exakten Messge- räte. Sie können nicht für die Herstellung von Lösungen verwendet werden bei denen eine genaue Konzentration erforderlich ist. In solchen Fällen sind nur Vollpipetten, Büretten und Messkolben zu verwenden. In der chemischen Praxis stellt sich immer wieder die Aufgabe aus Feststoffen Lösungen herzustellen oder konzentrierte Lösung (zB Säuren) zu verdünnen. Stoffmengenkonzentration c in mol/L Aus der angegebenen Einheit ergibt sich folgende Beziehung: Stoffmengenkonzentration c der Lösung in mol/L Stoffmenge n in mol Volumen der Lösung in L Vom Feststoff zur Lösung Die berechnete Masse des Feststoffes wird mit der Waage bestimmt und ent- sprechend der Abbildung 72–2 auf das entsprechende Volumen verdünnt. Beispiele #1 Man benötigt 1 L NaOH mit c = 0,1 mol/L aus festem Natriumhydroxid. V NaOH = 1 L c NaOH = 0,1 mol/L m NaOH = ? n NaOH = c NaOH . V NaOH = 0,1 mol/L . 1 L = 0,1 mol m NaOH = M NaOH . n NaOH = 40 g/mol . 0,1 mol = 4 g #2 10 g Kaliumhydroxid (KOH) werden in 600 mL Wasser gelöst. Berechne die Stoffmengenkonzentration der Kalilauge in mol/L. V KOH = 600 mL = 0,6 L m KOH = 10 g c KOH = ? n KOH = m KOH / M KOH = 10 g/56,1 g/mol = 0,18 mol c KOH = n KOH / V KOH = 0,18 mol/0,6 L = 0,3 mol/L Messkolben Bürette Messzylinder Messpipette Vollpipette Abb. 072–2: Herstellung einer Lösung c n V = 4,00 g 0,1 molare Lösung von NaOH 4 g Herstellung einer NaOH-Lösung mit c = 0,1 mol/L Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv