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Konzentrationen berechnen

Die Chemie und ihre Formeln: Berechnung der Konzentration.



Angehende Chemiker rauchen die Köpfe, denn ohne fundierte Kenntnisse in der Prozentrechnung wird es schwierig und die heimische Nachhilfestunde droht. Doch wer einmal das Grundprinzip verinnerlicht hat, der wird die Welt der Chemie in einem vollkommen neuen Licht sehen. Und im Laufe eines langen Berufslebens wird die Prozentrechnung ein zuverlässiges Werkzeug sein.

Chemisches Rechnen und seine Bedeutung

Die chemische Industrie ist zum Beispiel der Garant für die Herstellung von Kosmetik- und Reinigungsartikel. In den Laboren werden die Grundlagen geschaffen und die Formeln sind natürlich für die Unternehmen mehr als nur ein sicherer Schritt in die Zukunft. Die perfekte Formel beinhaltet natürlich mehr als nur ein Duftgeheimnis. Die Rechnung beginnt bereits bei dem Einsatz der Rohstoffe, hier geht es um Reaktion wie zum Beispiel Duft, Hautverträglichkeit und nicht zu vergessen der Kosteneinsatz. Ein simples Beispiel ist hier der weltbekannte Nagellackentferner. Ein Grundelement ist hier Ethylacetat, das aus Essigsäure hergestellt wird. Hier ist eine detaillierte Berechnung unverzichtbar.

Stoffmenge, molare Masse und Konzentration

Diese Begriffe sind jedem Chemiker bestens geläufig und sind ein Teil des täglichen Arbeitsablaufs. Die Stoffmenge (Formelzeichen n) ist im Internationalen Einheitensystem bekannt und gibt die Zahl der Teilchen einer sogenannten Stoffportion an; die dazugehörige Einheit ist das Mol. Die molare Masse, als M bekannt, ist der Proportionalitätsfaktor zwischen Masse (m) und der Stoffmenge (n). Und zum Schluss wartet noch die Menge der Konzentration auf den Auszubildenden. Das sind die drei ersten wichtigen Begriffe im Rahmen der Chemie. Anfangs mit Sicherheit nur schwerlich zu verinnerlichen, doch alle drei Begriffe sind ein wichtiger Bestandteil der Grundausbildung eines Chemikers.

Die wichtigen Bestandteile der Prozentrechnung

Die Grundlage für eine korrekte Prozentrechnung ist natürlich das Verstehen der einzelnen Elemente. Was ist der Grundwert? Prozentwert? Und die Prozentrechnung? Wer diese Fragen beantworten kann, der hat bereits einen ersten großen Schritt bewältigt. Das Verständnis ist gelegt, der Rest ist einfach nur Mathematik und ein paar Formeln.

Der Beginn der Prozentrechnung ist recht einfach. Die erste Frage lautet: Was besagt das Wort Prozent eigentlich? Prozent steht für das Hundertstel. Grob gesagt, ein Prozent ist gleich ein einhundertstes Teil. Beispiel: Zehnprozent sind zehn Teile von hundert. Und da ist ja noch der sogenannte Grundwert. Der Grundwert steht für das Ganze. Was fehlt noch in der Auflistung? Der Prozentwert ist noch auszurechnen. Was ist der Prozentwert? Der zahlenmäßige Anteil des Gesamtwertes oder auch Ganzen. Mit diesen Werten lässt sich alles errechnen. Was bereits in der Schule funktionierte, das funktioniert im Bereich der Chemie natürlich auch.

Mischungskreuz

Ein klassisches Beispiel für Prozentrechnung in der praktischen Chemie ist das so genannte Mischungskreuz. Häufig werden im Labor Lösungen verschiedener Konzentrationen benötigt. Um nicht von jeder Substanz eine x-prozentige Lösung vorrätig halten zu müssen, mischt man sich - meist sind es Säuren oder Laugen - die gewünschte Konzentration der Chemikalie in der gewünschten Menge.

Aber welche Mengen nimmt man? Angenommen, man braucht eine 10%ige Salzsäure für einen Versuch; im Regal steht aber nur die konzentrierte Salzsäure mit 37 %. Und wir haben destilliertes Wasser = 0 % Salzsäure. Nun beginnt erst einmal die Rechnerei - oder man bedient sich des Mischungskreuzes:

Gegeben:Gesucht:Ergebnisse:
Lösung A
%

%
Lösung B
%

Die Entwicklung der chemischen Industrie der letzten 100 Jahre

Wer die rasante Entwicklung der Chemie reflektiert, der braucht sich um die Zukunft des Industriezweigs keine Sorgen zu machen. Von der Entwicklung des Dynamits im Jahr 1867 eines gewissen Herrn Alfred Nobel bis zur heutigen Zeit sind viele gewinnbringende Produkte erschienen. Letztendlich war die Gewinnspanne des Dynamits Grundlage für die Honorierung außergewöhnlicher Entdecker. Der Nobelpreis basiert also auf die Marge eines Sprengstoffes und zeigt deutlich, wozu Menschen in der Forschung und Entwicklung fähig sind.

Wer die heutige chemische Industrie betrachtet, der sieht eine weiterhin wachsende Branche. Vom Waschmittel, Reinigungsartikel, Hygiene oder Kunststoffartikel, der Alltag ohne die chemische Industrie wäre heutzutage kaum denkbar. Selbst der Rasendünger ist ein Produkt aus den Reagenzgläsern der Labore. Und bei dieser Menge in der Produktion ist natürlich die Prozentrechnung unverzichtbar. Und genau hier schließt sich der Kreis. Wie errechnet der Chemiker die Menge? Die Prozentrechnung ist hier ein fester Bestandteil. Von der Idee zum Reagenzglas bis zur Produktion, alles beginnt mit einer Formel.

Die heutige Chemie ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Und wer einen Arbeitsplatz mit Zukunft sucht, der auch für unsere Zukunft eine wichtige Rolle spielt, der sollte die Chemie niemals aus dem beruflichen Auge verlieren. Und bei den heutigen umwelttechnischen Einflüssen ist eine saubere chemische Lösung ebenfalls lobenswert. Voraussetzung? Die Prozentrechnung.

 


Letzte Änderung am 24. Juli 2022.


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