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Aufgabe:

Aus sogenannter Kristallsoda Na2Co3 * 10H20 (CH20O13Na2) soll eine wässrige Lösung hergestellt werden die 1,5 molar an Natrium ist. Wieviel Gramm an Kristallsoda müssen für die Herstellung von 1 L Lösung dazu abgewogen werden?


Problem/Ansatz:

In 1 mol Soda sind 2 mol Natriumkationen enthalten

0,5 mol Soda → 1 mol Natriumkationen

Daraus folgt 0,75 mol Soda -> 1,5 mol Natriumkationen.

Muss man dann einfach quasi 0,75 mol mal die molare Masse von Soda nehmen? also 0,75 mol * 106 g/mol? Sind 79,5 Gramm. Und die dann einfach in 1L Wasser?

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Ja, deine Überlegungen sind richtig. Zum Schlus auffüllen auf 1l Wasser.

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Antwort mit KI erzeugt

Berechnung der benötigten Masse an Kristallsoda (Natriumcarbonat-Decahydrat, Na2CO3 · 10H2O)

Um eine 1,5 molar an Natrium (\(Na^+\)) ionen reiche Lösung herzustellen, benötigen wir zunächst eine Klärung über die stöchiometrische Beziehung zwischen Natriumionen und Natriumcarbonat. Natriumcarbonat, \(Na_2CO_3\), liefert zwei Mole Natriumionen pro Mol des Salzes. Daher,

- Für 1 mol \(Na^+\) ionen benötigt man 0,5 mol \(Na_2CO_3\).
- Für 1,5 mol \(Na^+\) ionen benötigt man \(0,75 \times Na_2CO_3\).

Berechnung der erforderlichen Masse

Die molare Masse von wasserfreiem \(Na_2CO_3\) beträgt etwa 105,99 g/mol. Die Formel für Kristallsoda (Natriumcarbonat-Decahydrat, \(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O\)) hingegen beinhaltet zusätzlich das Gewicht des Kristallwassers, das berücksichtigt werden muss. Die molare Masse von Kristallsoda setzt sich daher wie folgt zusammen:

- Natrium (Na): \(2 \times 22,99 \, \text{g/mol}\)
- Kohlenstoff (C): \(1 \times 12,01 \, \text{g/mol}\)
- Sauerstoff (O): \(3 + 20 \times 16,00 \, \text{g/mol}\) (für \(CO_3\) und das Kristallwasser \(10H_2O\))
- Wasserstoff (H): \(20 \times 1,01 \, \text{g/mol}\) (für das Kristallwasser \(10H_2O\))

Die molare Masse von Kristallsoda ist somit:

\( 2(22,99) + 12,01 + 3(16,00) + 20(16,00) + 20(1,01) = 286,14 \, \text{g/mol} \)

Um die nötige Masse an Kristallsoda für 1 L einer 1,5 molar an \(Na^+\) Lösung zu berechnen, verwenden wir:

\( \text{Masse} = \text{Molzahl} \times \text{molare Masse} \)

\( \text{Masse} = 0,75 \, \text{mol} \times 286,14 \, \text{g/mol} \)

\( \text{Masse} = 214,605 \, \text{g} \)

Zusammenfassung
Um 1 Liter einer 1,5 molar an Natriumionen Lösung aus Kristallsoda (\(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O\)) herzustellen, benötigt man 214,605 Gramm des Salzes. Es ist wichtig darauf zu achten, dass nicht nur die molare Masse von \(Na_2CO_3\) ohne das Kristallwasser (wie fälschlicherweise mit 106 g/mol angegeben), sondern die molare Masse von Natriumcarbonat-Decahydrat (\(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O\)), also 286,14 g/mol, für die Berechnung verwendet wird.
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