30 Tage kostenlos testen

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten

Du möchtest schneller & einfacher lernen?

Dann nutze doch Erklärvideos & übe mit Lernspielen für die Schule.

Kostenlos testen
Bewertung

Ø 3.6 / 37 Bewertungen

Die Autor*innen
Avatar
André Otto
Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten

Inhalt

Dichte von Flüssigkeiten – Chemie

Sicher hast du schon beobachtet, dass sich die beiden Flüssigkeiten Öl und Wasser nicht mischen. Bilder von riesigen Ölteppichen auf dem Meer nach Schiffsunglücken verdeutlichen dies auf dramatische Weise. Doch warum bleibt das Öl oben auf dem Wasser schwimmen und sinkt nicht ab? Der Grund dafür liegt in der unterschiedlichen Dichte der beiden Flüssigkeiten. Im folgenden Text erfährst du, wie man die Dichte von Flüssigkeiten bestimmt, und lernst einige Beispiele kennen.

Vorwissen: Als Grundlage solltest du dir bereits folgende Videos angesehen haben, in denen du beispielsweise erfährst, was die Dichte in der Chemie eigentlich genau bedeutet.

Die Dichte von Flüssigkeiten berechnen

Du kennst bereits das Formelzeichen für die Dichte Rho, geschrieben $\rho$. Die allgemeine Formel zum Berechnen der Dichte lautet wie folgt:

$\ce{\rho \ = \frac{Masse}{Volumen} = \frac{m}{V}}$

Die Einheit für die Dichte ist also: $\ce{$[\rho] = $\pu{g//cm3} \text{ oder } \pu{kg//m3}}$

Praktisch kannst du dir das so vorstellen: Du misst das Gewicht von Wasser ab, das in einen Milliliter eines Messzylinders passt – da gilt: $\pu{1 ml}$ = $\pu{1 cm3}$.

Die Dichte von Flüssigkeiten bestimmen – Experiment

Wie du siehst, können wir die Dichte von Flüssigkeiten nicht direkt messen oder berechnen. Wir benötigen dazu die Masse und das Volumen unserer Flüssigkeit. Die Masse bestimmen wir einfach mit einer Waage. Das Volumen von Flüssigkeiten lässt sich auch berechnen, am einfachsten bestimmen wir es jedoch mit einem Messzylinder.

Die Dichte von Flüssigkeiten bestimmen – Vorgehensweise

Du nimmst dir also einen Messzylinder oder Messbecher und ermittelst zunächst die Leermasse des Gefäßes $\ce{m_{leer}}$.

Im Anschluss füllst du deine Flüssigkeit in den Behälter und bestimmst wiederum die Masse, wir nennen sie $\ce{m_{voll}}$.

Die Differenz der beiden Werte entspricht der gesuchten Masse unserer Flüssigkeit:

$m = m_{\text{voll}} - m_{\text{leer}}$

Das Volumen kannst du nun ganz einfach anhand der Messeinteilung an deinem Behälter ablesen. Es wird meist in $\pu{ml}$ angezeigt. Dabei kannst du dir merken, dass $\pu{1 ml}$ = $\pu{1 cm3}$ bzw. $\pu{1 l}$ = $\pu{1 dm3}$ entspricht.

Die Dichte von Flüssigkeiten bestimmen – Berechnung und Fehlerquellen

Die Formel zur Berechnung der Dichte kennst du bereits. Nun müssen wir nur noch unsere ermittelten Werte mit den richtigen Einheiten einsetzen.

$\ce{\rho \ = \frac{m_{voll}-m_{leer}}{V}}$

Der berechnete Wert für die Dichte hängt dabei von den folgenden Faktoren ab:

  • Genauigkeit der Waage (Eichung, Kommastellen)
  • Genauigkeit der Einteilung des Messzylinders
  • Ablesegenauigkeit

Für den Hausgebrauch spielen diese Fehlerquellen keine zu große Rolle. Falls allerdings eine hochpräzise Bestimmung der Dichte notwendig ist, gibt es weitere, aufwendigere Methoden.

Methoden zur Bestimmung der Dichte

Es gibt verschiedene moderne Methoden zur Bestimmung der Dichte, z. B.:

  • Gravimetrisch durch Auftrieb oder Verdrängung
  • Pyknometer, mit dessen Hilfe die Masse eines exakt bestimmbaren Volumens in einem Glaskolben ermittelt wird
  • Biegeschwinger-Messgerät, bei dem anhand der charakteristischen Eigenfrequenz einer Flüssigkeit oder eines Gases die Dichte bestimmt wird

Alle diese Methoden zur Bestimmung der Dichte beruhen dabei jedoch auf dem gleichen simplen Prinzip, das du selbst mit deinem Messzylinder und einer Waage durchführen kannst: der Bestimmung von Masse und Volumen. Natürlich sind sie aber sehr viel präziser.

Dichte von Flüssigkeiten – Beispiele

Die Dichte von Flüssigkeiten spielt in unserem Alltag eine große Rolle. Wir nehmen das aber meist nicht bewusst wahr. Das beste Beispiel ist Wasser, das seine größte Dichte (etwa $\pu{1 g//cm3}$) bei einer Temperatur von $\pu{4 °C}$ erreicht. Dies führt dazu, dass das leichtere Eis im Winter auf der dichteren Wasseroberfläche schwimmt.

Denn Achtung, die Dichte ist eine temperaturabhängige Stoffeigenschaft. Näheres dazu erfährst du beispielsweise im Video Messen von Stoffeigenschaften.

Ein weiteres Beispiel aus dem Alltag ist das Öl. So hat Öl eine geringere Dichte als Wasser. Dies ist der Grund, warum Ölteppiche im Meer auf der Wasseroberfläche schwimmen.

Du siehst also, Flüssigkeiten können sehr große und auch sehr kleine Dichtewerte annehmen. In der Mineralogie verwendet man sogenannte Schwerflüssigkeiten. Das sind Flüssigkeiten, die recht hohe Dichten (bis über $\pu{4 g//cm3}$) erreichen. Die Schwerflüssigkeiten eignen sich daher gut, um Minerale verschiedener Dichten voneinander zu trennen – je nachdem mit welcher Schwerflüssigkeit gearbeitet wird.

Dichte von Flüssigkeiten – Tabelle

Hier siehst du unterschiedliche Dichten von Flüssigkeiten (unter Normalbedingungen), die dir im Alltag begegnen. Die Flüssigkeit mit der höchsten Dichte ist Quecksilber mit $\pu{13,5 g//cm3}$.

Flüssigkeit Dichte in $\pu{g//cm3}$
Spiritus 0,83
Olivenöl 0,91
Wasser 1
Milch 1,03
Salzlösung (gesättigt) 1,18
Glycerin 1,26
Zuckerlösung (gesättigt) 1,33

Dieses Video

In diesem Video erfährst du, wie man die Dichte von Flüssigkeiten anhand ihrer Massen und Volumina berechnet. Es werden mehrere Beispiele mit Rechenweg demonstriert und im Anschluss Dichtewerte für die jeweiligen Flüssigkeiten ermittelt, die – im Rahmen der Fehlerbetrachtung und Messungenauigkeit – gut mit den Werten aus der Literatur übereinstimmen.

Nun kannst du dein neu erworbenes Wissen anhand von Übungsaufgaben und Arbeitsblättern überprüfen. Viel Spaß!

Transkript Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten

Flüssigkeiten". Du kennst die Videos "Dichte (1)", "Dichte (2)" und "Dichte (3)". Nachher kannst du die Dichte einer Flüssigkeit selber bestimmen. Der Film besteht aus drei Abschnitten. Erstens: Die Dichte, Zweitens: Volumen und Masse und Drittens Wir bestimmen die Dichte einiger Flüssigkeiten. Erstens: Die Dichte. Die Dichte hat das Formelzeichen Rho und ist definiert Rho=m/V, als Quotient aus Masse und Volumen eines Stoffes. Die gebräuchlichsten Einheiten für die Dichte sind g/cm3 und kg/m3. Das Metall Messing hat zum Beispiel eine Dichte von 8,4 g/cm3. Auch Flüssigkeiten haben eine Dichte, denn sie haben eine Masse und ein Volumen. Allerdings haben Flüssigkeiten keine Form! Wir wollen auch für sie die Dichte bestimmen. Wird das gelingen? Zweitens: Volumen und Masse. Für die Bestimmung der Dichte benötigen wir das Volumen V und die Masse m. Da Flüssigkeiten keine Form besitzen, können wir die Masse m nicht so einfach bestimmen. Wir müssen zunächst die Masse des Gefäßes bestimmen, in dem sich die Flüssigkeit befindet. Diese Masse bezeichne ich als m (leer). Nun fülle ich die Flüssigkeit in das Gefäß und wäge das Gefäß zusammen mit der Flüssigkeit. Dafür benutze ich das Symbol m (voll). Die Differenz aus beiden Messwerten ergibt gerade die Masse der Flüssigkeit. Als Gefäß verwende ich sinnvollerweise einen Messzylinder und nun kann ich direkt das Volumen ablesen. Somit reichen uns zwei Messgeräte, um die Dichte zu bestimmen, der Messzylinder und die Waage. Aus dem Volumen und der Masse erhalten wir die Dichte. Drittens: Wir bestimmen die Dichte einiger Flüssigkeiten. Beginnen wir mit Wasser. Rho=m/V. Das leere Gefäß wiegt 52,45g. Das Volumen beträgt 50ml. Gefäß und Masse wiegen zusammen 101,98g. Wir vereinfachen und berechnen, das geht sogar noch ohne Taschenrechner, denn Zähler und Nenner können wir mit zwei multiplizieren. Wir erhalten Rho=0,9906 g/cm3. Für ml können wir cm3 schreiben. Aus der Literatur wissen wir, dass die Dichte ziemlich genau 1 g/(cm3) beträgt. Ein wirklich schönes Ergebnis. Als nächstes untersuchen wir Brennspiritus. Die Dichte Rho=m/V. Das Leergefäß wiegt 154,1g. Wir füllen in das Gefäß die Flüssigkeit, zusammen ergibt das 353,1g. Wir subtrahieren und lesen das Volumen ab, 250ml. Den Brennspiritus gießen wir wieder zurück, denn man kann ihn noch verwenden. Wir rechnen. Beachte bitte wieder, 1 ml=1 cm3. Wir erhalten die Dichte Rho für Brennspiritus ist gleich 0,796g/cm3. Ich denke, das ist ein schönes Ergebnis. Als letztes untersuchen wir Feuerzeugbenzin. Rho=m/V. Als Leermasse erhalten wir 52,45g. Ihr habt schon richtig erkannt, das ist ein kleinerer Messzylinder. Ich tropfe nun ein bestimmtes Volumen von Feuerzeugbenzin in den Messzylinder ein, zusammen ergibt das 58,67g. Wir subtrahieren und teilen durch das Volumen. 10ml. Na ja, ich gebe zu, das habe ich extra so gemacht. Die Rechnung ist nun auch nicht mehr schwer. Wir erhalten Rho=0,622 g/cm3. Auch das ist ein schönes Ergebnis. Ich möchte nun die Ergebnisse präsentieren. Wir haben die Dichten für drei Flüssigkeiten bestimmt: für Wasser etwa 0,99 g/cm3, für Brennspiritus etwa 0,80 g/cm3 und für Feuerzeugbenzin etwa 0,62 g/cm3. Das sind sehr schöne Ergebnisse. Ich danke für Eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Tschüss!

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. @Von Cassien H,
    bei der beschrieben Aufgabe sollst du die Fehler finden und entsprechend markieren. Also kein Denkfehler.

    Von Karsten S., vor mehr als 4 Jahren
  2. Hallo Liebes Sofatutor-Team, bitte überprüft nochmal die Aufgaben für Milch (59-31,3=27,7 nicht 28 und auch bei ro kommt man mit den gegebenen Angaben nicht auf 0,8) und Salpetersäure(Masse 45,1-30 = 15,1 nicht 75,1 und das Ro ist entweder 7,51 oder 1,51 aber nicht 3g/cm³). Die von euch vorgegebenen Ergebnisse kann ich nicht nachvollziehen. Bitte teilt mir doch mit, ob ich einen Denkfehler habe.

    Von Cassien H., vor mehr als 4 Jahren
  3. Ein tolles Video, sehr hilfreich, wenn meine Chemielehrerin nur so gut erklären könnte! ;)

    Von Inga Francke99, vor mehr als 6 Jahren

Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne das Formelzeichen der Dichte.

    Tipps

    Es handelt sich bei dem Formelzeichen für die Dichte um einen griechischen Buchstaben.

    Das Formelzeichen heißt Rho.

    Lösung

    Formelzeichen werden verwendet, um kurz und knapp eine physikalische Größe zu beschreiben. Es spart Zeit und jeder auf der Welt weiß, welche Größe damit gemeint ist. Das Formelzeichen für die Dichte ist $\rho$, es wird Rho ausgesprochen. Die Dichte berechnet sich aus dem Quotienten aus Masse und Volumen.

    $\text{Dichte } \rho=\frac{\text{Masse } m}{\text{Volumen }V}$

    Weitere Formelzeichen:

    • Lambda $\lambda$ steht für die Wellenlänge.
    • Omega $\Omega$ steht für den elektrischen Widerstand oder das biblische Ende aller Dinge.
    • $V$ steht für das Volumen eines Körpers.
    • $T$ steht für die Temperatur oder die Periodendauer.

  • Berechne die Dichte von Feuerzeugbenzin.

    Tipps

    Berechne die Masse der Flüssigkeit, indem du die Differenz aus Masse (voll) und Masse (leer) berechnest.

    Überlege, welche Einheit das Volumen hat.

    Die Einheit der Dichte beträgt $g/cm^3$. Überlege, welche Größe durch eine andere Größe geteilt werden muss, damit man auf diese Einheit kommt.

    Lösung

    Für die Berechnung der Dichte eines Stoffes braucht man zwei Größen. Zum einen benötigt man die Masse der Flüssigkeit. Diese ist nicht so leicht zu bestimmen wie bei Feststoffen. Zunächst muss die Masse eines leeren Messzylinders bestimmt werden. Diese Masse wird dann als $m_{leer}$ bezeichnet. Danach gibt man die Flüssigkeit in den Messzylinder und wiegt erneut ab. Die Masse wird dann als $m_{voll}$ bezeichnet. Um nun die Masse allein von der Flüssigkeit zu erhalten, muss $m_{voll} - m_{leer}$ gerechnet werden. Das Ergebnis ist dann die Masse der Flüssigkeit.

    Das Volumen kann einfach mithilfe des Messzylinders abgelesen werden. Die Einheit des Volumens ist entweder Kubikzentimeter oder Milliliter. Beide Einheiten sind austauschbar.

    Im Anschluss wird die Dichte mit dieser Formel berechnet:

    $\rho = \frac{m}{V}$.

    Die Masse und das Volumen werden eingesetzt. Als Ergebnis erhält man die Dichte in $g/cm^3$.

  • Berechne die Dichten der folgenden Flüssigkeit.

    Tipps

    Überlege, wie du mithilfe von $m_{leer}$ und $m_{voll}$ die Masse von der Flüssigkeit bestimmen kannst.

    Nutze für das Volumen die Abbildung im Kopf. Es ist eine ganze Zahl.

    Die Einheit der Dichte lautet $g/cm^3$.

    Beachte die Einheiten.

    Lösung

    Schwefelsäure besitzt eine Dichte von 1,834 $g/cm^3$. Das Ergebnis im Experiment ist also sehr nah am Literaturwert. Wichtig in dieser Aufgabe war es, auf die Einheit zu achten und das Volumen richtig abzulesen. Die Masse des leeren Gefäßes $m_{leer}$ war in Kilogramm angegeben d.h, sie musste erst noch in Gramm umgerechnet werden. 0,035 kg entspricht 35 g, denn die Umrechnungszahl ist 1000. Danach konntest du wie gewohnt $m_{voll}$ minus $m_{leer}$ rechnen und erhieltest die Masse der Flüssigkeit. Das Volumen wurde vom Messzylinder abgelesen. Es betrug in diesem Fall 30 mL. Im Unterricht ist es immer wichtig, dass du den Messzylinder gerade hältst, damit keine Fehler entstehen. Im Anschluss setzte man beide Werte in die richtige Formel $\rho = \frac{m}{V}$ ein und erhielt eine Dichte von 1,83 $g/cm^3$.

  • Berechne die gesuchten Größen.

    Tipps

    Berechne mithilfe der gegebenen Größen die Gesuchten.

    Stelle, wenn nötig, die Gleichung zur Berechnung der Dichte um.

    Lösung

    Sind dir bestimmte Größen gegeben, dann kannst du daraus die gesuchten Größen berechnen. Dabei verfährst du wie immer. Zunächst bestimmst du die Masse der Flüssigkeit und im Anschluss berechnest du mithilfe des Volumens die Dichte. Schwieriger wird es in der letzten Aufgabe. Hier ist die Dichte bereits gegeben. Gesucht ist die Masse der Flüssigkeit und die Dichte. Die Masse bestimmst du, indem du $m_{voll}$ - $m_{leer}$ rechnest. Nun kannst du die Formel $\rho = \frac{m}{V}$ nach dem Volumen umstellen. Dazu multiplizierst du mit V und danach dividierst du durch $\rho$. Du erhälst dann als Gleichung: $V = \frac{m}{\rho}$.

  • Ordne die Schritte zur Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten.

    Tipps

    Achte auf zeitlichen Angaben wie „als Erstes“ oder „im Anschluss“.

    Bevor du die Dichte berechnen kannst, musst du alle Größen ermittelt haben.

    Lösung

    Bevor du an eine experimentelle Berechnung der Dichte herangehst, solltest du dir vorher genau überlegen, welche Schritte dafür gemacht werden müssen. Als Erstes bestimmst du die Masse der Flüssigkeit. Dazu ermittelst du die Masse des Becherglases ohne Flüssigkeit $m_{leer}$ mit einer Waage. Danach befüllst du das Becherglas und misst erneut die Masse. Die abgelesene Masse wird dann als $m_{voll}$ bezeichnet. $m_{leer}$ wird als Nächstes von $m_{voll}$ abgezogen.

    Im Anschluss kannst du das Volumen ermitteln, indem du einfach die mL von einem Messzylinder abliest und diese in $cm^3$ umschreibst. Dabei entspricht 1 mL 1 $cm^3$.

    Zum Schluss setzt du die Größen in folgenden Formel ein:
    $\rho = \frac{m}{V}$.

  • Ordne die unbekannten Stoffe nach ihrer Dichte.

    Tipps

    Achte auf die Einheiten. Rechne, wenn benötigt, um.

    Berechne zunächst die Masse der Flüssigkeit.

    Setze die Größen in die Dichteformel ein.

    Lösung

    Flüssigkeiten können anhand ihrer Dichten in eine Reihenfolge gebracht werden. Diese muss in dieser Aufgabe zunächst jeweils mit der Formel $\rho =\frac{m}{V}$ berechnet werden.

    Das Volumen hast du bereits gegeben, die Masse muss erst noch berechnet werden. Wichtig bei dieser Aufgabe ist es, auf die Einheiten zu achten und gegebenfalls in eine gemeinsame Einheit umzurechnen. Die Masse muss also zunächst in Gramm umgerechnet werden und das Volumen in $cm^3$. Ein Kilogramm entspricht 1000 g und 1000 mg entsprechen einem Gramm. Ein Liter sind 1000 mL und ein mL ist gleich einem Kubikzentimeter.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

2.575

sofaheld-Level

5.805

vorgefertigte
Vokabeln

10.216

Lernvideos

42.307

Übungen

37.382

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Schulstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden