Lösungen herstellen – Massenanteil, Stoffmengenkonzentration und Verdünnen

NaturwissenschaftenStoffe und MaterialienAlter 13–14Virtuelles Labor

Wird geladen …

Mit meiner Klasse nutzen

Wiegen Sie einen gelösten Stoff (NaCl, CuSO₄, Zucker) auf einer elektronischen Waage ab, geben Sie ihn in ein Becherglas oder einen Messkolben und fügen Sie Schritt für Schritt Wasser hinzu. Die Konzentration C% = m_Stoff/m_Lösung·100 % oder c = n/V wird aus den tatsächlich verwendeten Mengen berechnet; der Verdünnungsmodus nutzt C₁V₁ = C₂V₂. Die CuSO₄-Lösung ist je nach Konzentration dunkler oder heller, und Übungsaufgaben verlangen das Herstellen einer vorgegebenen Lösung. Der Bildschirm Gehaltsangaben rechnet eine Lösung Schritt für Schritt in Massenanteil, Stoffmengenkonzentration, Molalität, Stoffmengenanteil, ppm und ppb um; der Bildschirm Schadstoffe rechnet Messwerte für Wasser (mg/L), Boden (mg/kg) und Luft (µg/m³ oder Volumen-ppm) um und vergleicht sie mit WHO-Richtwerten.

Lektion: Lösungen und Konzentration – eine Lösung herstellen

Was sie zeigt

Den Gehalt einer Lösung kann man als Massenanteil angeben, w = m_Stoff ÷ m_Lösung × 100 %, oder als Stoffmengenkonzentration in mol/L mit n = m ÷ M; beim Verdünnen bleibt n gleich, also C₁V₁ = C₂V₂, und eine gesättigte Lösung lässt Feststoff zurück. Der Bildschirm Gehaltsangaben nimmt eine Lösung und zeigt, wie Stoffmengenkonzentration, Molalität (mol pro kg Lösungsmittel), Stoffmengenanteil, Massenanteil und ppm aus denselben Massen und der Dichte folgen. Der Bildschirm Schadstoffe rechnet Messwerte in mg/L, mg/kg, µg/m³ oder Volumen-ppm ineinander um und vergleicht sie mit WHO-Richtwerten wie 0,01 mg/L Blei im Trinkwasser.

So funktioniert es

Unter Lösung herstellen wählen Sie einen Stoff und eine Methode, berechnen die Mengen und klicken die Schritt-Tasten der Reihe nach; jede fertige Lösung füllt die Tabelle. Unter Gehaltsangaben stellen Sie die Masse des Stoffs und die Masse des Wassers ein und lesen jeden Rechenschritt; schalten Sie die gemessene Dichte aus, um einen eigenen Wert zu testen, und klicken Sie auf Notieren, um Lösungen zu vergleichen. Unter Schadstoffe wählen Sie Probe, Schadstoff und die Einheit unter Angabe in, verschieben den Messwert und sehen den Abstand zum Richtwert. Jeder Bildschirm hat eine Aufgabe mit Prüfen-Taste.

Einstellbare Parameter

Gelöster Stoff Natriumchlorid NaCl, Kupfer(II)-sulfat CuSO₄, Saccharose (Zucker)
Methode Massenanteil C%, Stoffmengenkonzentration c, Verdünnen C₁V₁ = C₂V₂
Masse des gelösten Stoffs 0,1–40 g
Wasservolumen (C%) / Messkolben 50–250 mL
Konzentration der Stammlösung (Verdünnen) 0,1–2 mol/L
Bildschirm Lösung herstellen, Gehaltsangaben, Schadstoffe
Masse des Stoffs (Gehaltsangaben) 0,0001–200 g
Masse des Wassers (Gehaltsangaben) 10–1000 g
Gemessene Dichte verwenden
Dichte der Lösung (Gehaltsangaben) 0,95–1,4 g/mL
Probe (Schadstoffe) Trinkwasser, Boden, Luft
Schadstoff Blei (Pb), Arsen (As), Cadmium (Cd), Quecksilber (Hg), Nitrat (NO₃⁻), Fluorid (F⁻), Feinstaub PM₂.₅, Stickstoffdioxid (NO₂), Schwefeldioxid (SO₂), Ozon (O₃), Kohlenstoffmonoxid (CO)
Angabe in mg/L, µg/L, mg/kg, µg/kg, µg/m³, ppm, ppb
Messwert 0,0001–100000

Fragen zum Erkunden

Welche Masse wasserfreies CuSO₄ müssen Sie für 100 mL einer Lösung mit 0,5 mol/L abwiegen?
Wie viel Gramm NaCl und wie viel mL Wasser brauchen Sie für 50 g einer 10-prozentigen Lösung?
Welche Größe bleibt beim Verdünnen gleich, und warum wird die blaue CuSO₄-Lösung heller?

Ideen für den Unterricht

Alle Leitfäden