Hinweis: Normalbedingungen bei Gasen heisst: ein mol beansprucht 22.4 L
Somit gilt: n = 1, V = 22.4 L
Aus Dichte=m/V und n=m/M folgt: D=n·M/V

1. Dichte = m/V = n·N/V
       Dichte(CO₂)= 1mol·M(CO₂)/22.4 L = 44/22.4= 1.96 g/L
       Dichte(O₂) = 32/22.4 = 1.43 g/L
       Dichte(N₂) = 28/22.4 = 1.25 g/L
2. Luft bestehe zu 80% aus N₂ sowie 20% O₂
       Bestandteil N₂: 80% eines Mols: 0.8 mol
       Bestandteil O₂: 20% eines Mols: 0.2 mol
       Dichte(Luft) = (0.8·M(N₂)+0.2·M(O₂))/22.4 = (0.8·28+0.2·32)/22.4 = 1.29 g/L
3. Die Dichte von CO₂ beträgt 1.96 g/L, von der Luft 1.29 g/L. Somit ist CO₂ 'schwerer' wie die Luft und verdrängt somit das 'leichtere' O₂ (Dichte 1.43 g/L), die Flamme erstickt, da kein Sauerstoff zur Kerzenflamme dringen kann.

Berechne folgende Dichten:

1. Berechne die Dichte folgender Gase: O₂, N₂ und CO₂ bei Normalbedingungen
2. Berechne die Dichte der Luft
3. Erkläre, wieso ein Feuer mit einem CO₂-Löscher gelöscht werden kann.

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1. Dichte = m/V
2. d = 120 g / 110 ml = 1.09 g/ml

Eine Lösung hat eine Masse von 120 Gramm. Ihr Volumen beträgt 110 ml. Berechne ihre Dichte.

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1. c = n/V resp. n = c·V
       n(Lösung) = c·V = 0.3 mol/l·0.15 l = 0.045 mol
       neues Volumen: 150 ml + 200 ml = 350 ml resp. 0.35 L
       c = n/V = 0.045 mol / 0.35 L = 0.129 mol/L
2. c = n/V resp. n = c·V
       n₁(Lösung) = c₁·V₁ = 0.3 mol/l·0.3 l = 0.09 mol
       n₂(Lösung) = c₂·V₂ = 0.5 mol/l·0.2 l = 0.1 mol
       neue n: n₁ + n₂ = 0.19 mol
       neues Volumen: 300 ml + 200 ml = 500 ml resp. 0.55 L
       c = n/V = 0.19 mol / 0.5 L = 0.38 mol/L
3. Zusätzliches Volumen: 2.0 L – 1.5 L = 0.5 L
       n₁(1.5 L Lösung) = c₁·V₁ = 0.15 mol/L·1.5L = 0.225 mol
       n₂(2.0 L Lösung) = c₂·V₂ = 0.3 mol/L·2L = 0.6 mol
       mit n=m/M resp. m(NaCl) =n·M(NaCl)
       M(NaCl) = 58.5 g/mol
       m₁(NaCl) =0.225 mol · 58.5 g/mol = 13.16 g
       m₂(NaCl) =0.6 mol · 58.5 g/mol = 35.1 g
       Zusätzliche Menge NaCl = 35.1-13.16 = ca. 22 Gramm

Diverse Berechnungen rund um die Konzentration.

1. Zu 150 ml einer Lösung mit c = 0.3 mol/l werden 200 ml Wasser gegeben. Welche Konzentration
2. Zu 300 ml einer Lösung mit c = 0.3 mol/l werden 200 ml einer (gleichen) Lösung mit c= 0.5 mol/L gegeben. Welche Konzentration hat die Lösung jetzt?
3. Gegeben sei 1.5 L einer Kochsalzlösung mit c = 0.15 mol/L.
   Nun sollen aber 2.0 L einer Kochsalzlösung mit c = 0.3 mol/L hergestellt werden. Wie viele Gramm Kochsalz sowie Wasser muss zur gegebenen Kochsalzlösung noch zusätzlich dazugegeben werden.

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1. c = n/V = m/M/V
       M(C₁₂H₂₂O₁₁) = 342 g/mol
       c = 7.7g/342g/mol / 0.15 L = 0.15 mol/L
2. Zusatzaufgabe:
3. n = m/M
       M(C₈H₁₀N₄O₂) = 194 g/mol
       · n = 0.08/194 = 0.000412 mol = 4.12·10^-4 mol
       · 1 mol = 6.022·10²³
       · 4.12·10^-4 mol → 2.48·10²⁰

1. Idee: ca. 60% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt, Erdradius ca. 6000 km, durchschnittliche Wassertiefe ca. 3 km
2. all diese Annahmen liefern ein Volumen von 0.814·10⁹ km³
3. Wikipedia hat fast das gleiche Volumen:
       V = 1.338·10⁹ km³ = 1.338·10²¹ Liter
       im folgenden wird mit dem Wikipedia-Wert weiter gerechnet
4. 1 g Au → n(Au)=1g/197g/mol= 1/197 mol
5. 1/197 mol ≙ 3.057·10²¹ Au-Atome
6. 3.057·10²¹ / 1.338·10²¹ = 2.28 Atome pro Liter

Berechne die Konzentration von Haushaltszucker (C₁₂H₂₂O₁₁), in einer Tasse Kaffee (150 ml), wenn darin ein Würfelzucker (m = 7.7 g) aufgelöst wird.
Zusatz: Wie viele Moleküle Koffein (C₈H₁₀N₄O₂) befinden sich nach einem Kaffee im Körper, wenn in einer Tasse Kaffee 80 mg davon aufgelöst waren?

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Das Volumen muss in Liter angegeben werden.

1. c = m(NaCl)/M(NaCl)/V = 5g/58.5g/mol/1.0 L = 0.085 mol/l
2. c = m(C₆H₁₂O₆)/M(C₆H₁₂O₆)/V = 18g/180g/mol/0.12L = 0.833 mol/l
3. c = n/V = m/M/V → m = c·V·M
       m = 0.02 mol/l · 0.01 l · 176.13 g/mol = 0.035 g
4. c = n/V = m/M/V → m = c·V·M
       M(MgBr₂) = 184.3 g/mol
       m = 0.02 mol/L · 0.1 L · 184.3 g/mol = 0.3686 g
       Es müssen also 0.3686 Gramm MgBr₂ eingewogen werden und soviel Wasser hinzugefügt werden, dass das Schlussvolumen 100 ml beträgt.
5. Annahme: 1 Liter Wasser sei 1.0 kg, der Rest also Kochsalz: 340 Gramm
       n=m(NaCl)/M(NaCl) = 340g/58.5 g/mol = 5.81 mol
       c = n/V = 5.81 mol / 1.0 L = 5.81 mol/L