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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Gefrierpunktserniedrigung


stefted
06.10.2001, 08:57
von Wasser bei Zugabe von KNO3 und Glucose. Wer kann mir das erklären?

Danke im Voraus!
Steffen

1-Raphi-Ethanol
06.10.2001, 11:41
Ich könnte mir vorstellen, dass die hydratisierten Ionen des KNO3 bzw. die Glucoseteilchen die Bildung von stärkeren Bindungen unter den Wassermolekülen bis hin zur Bildung von Eiskristallen hemmen und so die Erstarrungstemperatur verringern.

minutemen
06.10.2001, 13:54
die gefrierpunktserniedrigung ist eine kolligative eigenschaft (neben der dampfdruckerniedrigung, siedepunktserhöhung & dem osmotischen druck). man betrachtet jeweils eine (flüchtige) substanz, die einen anderen (nichtflüchtigen) stoff gelöst enthält. ist letzterer nur in sehr geringer konzentration gelöst (also gehen die aktivitätskoeffizienten gegen 1), so hängen jene kolligativen eigenschaften nicht von der chemischen natur des stoffes ab, sondern nur von der teilchenanzahl - ein rein thermodramatisches problem, dessen herleitung ich mir hier erspare, denn sie ist ziemlich lang & du findest bei google garantiert genug informationen. zur gefrierpunktserniedrigung heisst ein passendes stichwort zur suche "kryoskopie". reale mischungen höherer konzentration erfordern zur klärung dann das wissen um die entsprechenden aktivitäten der stoffe sowie deren partielle mol. umwandlungsenthalpien - dieses problem ist dann schon nicht mehr trivial.

ps: ich muss nächste woche praktikumsbetreuung machen. versuche: kryoskopie & molare verdampfungsenthalpien. bei pharmazeuten. wenn die versuche so werden wie ihre klausuren, werde ich viel spass haben...

stefted
07.10.2001, 20:47
Danke für den Tipp ... und viel Spaß mit deinen Pharmazeuten ;)

bm
07.10.2001, 20:52
Ist eigentlich recht bekannt. Jeder weiss, dass in der Regel eine reine Substanz einen höheren Schmelzpunkt hat, als wenn diese verunreinigt ist. Deshalb war die Angabe eines Schmelzpunktes schon immer ein Reinheitskriterium. Das ist ganz analog.

timberwolf
31.08.2003, 21:39
Ist Dampfdruckerniedrigung und Siedetemperaturerhöhung nicht dasselbe? :confused:

LG timberwolf

Adam
31.08.2003, 22:26
Dampfdruckerniedrigung und Siedetemperaturerhöhung nicht dasselbe?


Der Dampfdruck wird erniedrigt der Sdp erhöht.

Ich würde sagen zwei Bezeichnungen für den gleichen Vorgang.


wenn die versuche so werden wie ihre klausuren, werde ich viel spass haben...


Viel Spaß :D ;)


Gruß
Adam

Patrick
31.08.2003, 23:09
hehe Adam,
man beachte das Datum :)

Gruß Patrick

timberwolf
01.09.2003, 08:15
:p Ja, ich habe da wohl einen eher älteren Thread aufgegriffen. Wollte keinen neuen öffnen.

Nochmal zur Gefrierpunkterniedrigung:

Wenn ich in meinem LM A einen, im festen LM A unlöslichen, Stoff B löse, dann nimmt das chem. Potential meiner Lösung ab. Folge ist, dass das Bestreben zum Gefrieren noch niedriger wird, da die Unordnung der Lösung größer geworden ist. Bis hierhin ist alles klar. Ich habe halt ein paar Probleme die folgende Gleichung zu verstehen:

GGW zw. s und l:

<font class="serif">&mu;</font> A (s) = <font class="serif">&mu;</font> A * (l) + RTlnxA

Die chem. Potentiale sind im GGW gleich, also dürfte obige Gleichung ja gar nicht stimmen. Ich weiß nicht wo mein Denkfehler ist. :confused:

lG timberwolf

nobody
01.09.2003, 09:53
Originalnachricht erstellt von timberwolf

GGW zw. s und l:

<font class="serif">&mu;</font> A (s) = <font class="serif">&mu;</font> A * (l) + RTlnxA

Die chem. Potentiale sind im GGW gleich, also dürfte obige Gleichung ja gar nicht stimmen. Ich weiß nicht wo mein Denkfehler ist. :confused:


die gleichung ist korrekt

es gilt

<font class="serif">&mu;</font> A (s) = <font class="serif">&mu;</font> A (l)

<font class="serif">&mu;</font> A* (s) RTlnxA(s) = <font class="serif">&mu;</font> A * (l) + RTlnxA(l)

mit dem * ist das standardpotential gemeint.

timberwolf
01.09.2003, 10:06
Hmm, ja aber der Term auf der rechten Seite besagt ja, dass das chem. Potential der Lösung bei Zugabe eines Stoffes abnimmt, da xA abnimmt und eh <1 ist. Der linke Term bleibt aber doch const. nach Zugabe in Lösung, da hier der Feststoff gemeint ist (kolligativ). Die Differenz der chem. Potentiale ist doch dann noch größer als vor Zugabe in LM.
Was ich meine ist, dass doch eigentlich (damit die chem. Potentiale im GGW. gleich sein können) das chem. Potential der Lösung zunehmen müsste, oder nicht?

Hoffentlich war das anschaulich genug.

LG timberwolf

nobody
01.09.2003, 13:15
Hmm, ja aber der Term auf der rechten Seite besagt ja, dass das chem. Potential der Lösung bei Zugabe eines Stoffes abnimmt, da xA abnimmt und eh <1 ist.

stimmt...wenn du x2 (gelöster stoff) im lösungsmittel vergrösserst wird x1 kleiner. (partialdruck p1 wird kleiner).



Der linke Term bleibt aber doch const. nach Zugabe in Lösung, da hier der Feststoff gemeint ist (kolligativ).

ich würde sagen hier liegt der fehler... wenn du zur festen phase A den festen stoff B hinzugibst wird der molenbruch xA (s) doch auch kleiner !


Die Differenz der chem. Potentiale ist doch dann noch größer als vor Zugabe in LM.

die bleibt doch 0 an der phasengrenze

timberwolf
01.09.2003, 15:14
ich würde sagen hier liegt der fehler... wenn du zur festen phase A den festen stoff B hinzugibst wird der molenbruch xA (s) doch auch kleiner !

Genau das meine ich ja. Bei kolligativen Eigenschaften ist es doch so, dass sich der Feststoff B nicht in der festen Phase löst. Aus diesem Grunde beeinflusst es doch also nicht das chem. Potential der festen Phase.

die bleibt doch 0 an der phasengrenze

Eben deshalb verstehe ich die Gleichung nicht. Da die chem. Potentiale an der Grenze gleich sein sollten haut es ja nach meiner Vorstellung nicht hin.

nobody
01.09.2003, 16:24
Genau das meine ich ja. Bei kolligativen Eigenschaften ist es doch so, dass sich der Feststoff B nicht in der festen Phase löst. Aus diesem Grunde beeinflusst es doch also nicht das chem. Potential der festen Phase.

wenn beide molenbrüche gleichermassen kleiner werden ist die gleichung erfüllt. dG=0

kolligativ= nur von der teilchenanzahl abhängig aber nicht von der teilchenart...eine andere definition kenne ich nicht.

ob stoff A und B mischkristalle bilden kommt natürlich auf die stoffarten an.



Eben deshalb verstehe ich die Gleichung nicht. Da die chem. Potentiale an der Grenze gleich sein sollten haut es ja nach meiner Vorstellung nicht hin.

deswegen vermute ich mal das deine vorstellung auch den oben genannten fehler hat.

Adam
01.09.2003, 19:23
μ A (s) = μ A * (l) + RTlnxA


Muß es nicht

μ A *(s) = μ A *(l) + RTlnxA heißen.

Wobei * zeigen soll, dass es sich um reine Substanzen handelt.


Ich verstehe das Problem nicht ganz.

Betrachten wir nun wie sich das chem. Potential des LM bei Zugabe von B ändert gilt:

μA(s)= μA*(s)+ RTlnxA


Gruß
Adam

nobody
01.09.2003, 19:50
Muß es nicht

μ A *(s) = μ A *(l) + RTlnxA heißen.


ich glaube mit dem * sind die standardbedingungen gemeint...und unter dieser vorraussetzung ist dein vorschlag falsch soweit ich weiss.



Ich verstehe das Problem nicht ganz.

es geht um das verhalten des chemischen potentials der festen phase bei zusatz eines feststoffes !
timberwolf meint es bleibt gleich...ich meine es wird kleiner.
hmm..wobei ich mir da auch nicht ganz sicher bin...verschiebt sich die schmelzkurve eigentlich zu tieferen T's wenn sich der dampfdruck erniedrigt ? am besten zeichnet ihr euch dazu mal ein phasendiagramm von h2o.
denn würde sich die schmelzkurve nicht zu tieferen T's verschieben würde wasser mit salzzusatz nicht bei tieferen T's gefrieren als reines h2o

Adam
01.09.2003, 19:57
ich glaube mit dem * sind die standardbedingungen gemeint...und unter dieser vorraussetzung ist dein vorschlag falsch soweit ich weiss.


Hm...

Ich kenne es anders...

Wobei es eigentlich egal ist:

Im GG lnxA = 0:

mü(A)*s = mü(A)0s + RTlnxA

mü(A)*s = mü(A)0s


es geht um das verhalten des chemischen potentials der festen phase bei zusatz eines feststoffes !
timberwolf meint es bleibt gleich...ich meine es wird kleiner.


Es wird kleiner..so denke ich auch:

μA (s)= μA *(s)+ RTlnxA


Bei Zugabe von einer Komponente wird xA < 1 und damit μA(s) auch kleiner.


Gruß
Adam

nobody
01.09.2003, 20:14
Hm...

Ich kenne es anders...

ich hab mich schonmal vertan..ich denke du aber auch...auf s.204 im atkins stehts genau erklärt.

p*=reindruck
po=idealdruck ohne WW
p0=standarddruck kommt gar nicht vor


es gilt

μ*=μo+TRlnp*/po
und
μ=μo+TRlnp/po
und als differenz
μ=μ*+TRlnp/p*




Es wird kleiner..so denke ich auch:


Bei Zugabe von einer Komponente wird xA < 1 und damit μA(s) auch kleiner.


damit setzt du aber voraus das gilt xA+xB=1dazu muss aber doch stoff A und stoff B zusammen EINE phase sein. dh. die 2 feststoffe müssen mischkristalle bilden. was wäre denn im falle das sie keine mischkristalle bilden ?

Adam
01.09.2003, 20:49
ich hab mich schonmal vertan..ich denke du aber auch...auf s.204 im atkins stehts genau erklärt.


Ich meinte nur mü(Standard) wird mit mü° oder mü0 dargestellt.

damit setzt du aber voraus das gilt xA+xB=1dazu muss aber doch stoff A und stoff B zusammen EINE phase sein. dh. die 2 feststoffe müssen mischkristalle bilden. was wäre denn im falle das sie keine mischkristalle bilden ?


Beide Komponenten müssen Mischkristalle bilden.

Wenn ich zwei Komponenten zusammengebe und diese nach dem Erstarren wieder zwei Phasen bilden (wie am Ausgang) dann ändert sich ja nichts im System.

Mischphasenthermodynamik lol... ist nicht das wahre...


Gruß
Adam

nobody
01.09.2003, 22:02
Ich meinte nur mü(Standard) wird mit mü° oder mü0 dargestellt.

mü(A)*s = mü(A)0s

mü* ist das chem. reinpotential eines stoffes
müo ist das chem. standardpotential eines stoffes.
die beiden sollen gleich sein ?

hmm...mit den drücken sollte das aber nicht klappen oder ?
also p* (reindruck) ist ungleich po (standarddruck=1atm) !



Beide Komponenten müssen Mischkristalle bilden.

Wenn ich zwei Komponenten zusammengebe und diese nach dem Erstarren wieder zwei Phasen bilden (wie am Ausgang) dann ändert sich ja nichts im System.

also ändert sich das chem. potential der festen phase doch nicht...das chem. pot. der flüssigen phase ändert sich aber....dann gilt doch nicht mehr

mü(s)=mü(l) !

d.h. man macht durch zugabe von feststoff B zum koexistenten fest/ flüssig gemisch die bedingung mü(s)=mü(l) ungültig. oder wie ?

Adam
01.09.2003, 22:18
mü(A)*s = mü(A)0s

mü* ist das chem. reinpotential eines stoffes
müo ist das chem. standardpotential eines stoffes.
die beiden sollen gleich sein ?


Warum nicht?

Das chem.Pot. eines Reinstoffes ist gleich seinem Standardpotential

mü(A)*s = mü(A)0s + RTlnxA

mü(A)*s = mü(A)0s


für xA = 1

hmm...mit den drücken sollte das aber nicht klappen oder ?
also p* (reindruck) ist ungleich po (standarddruck=1atm) !


Hm, ne. Sonst hätte jeder Reinstoff den gleichen Reindruck.


also ändert sich das chem. potential der festen phase doch nicht...das chem. pot. der flüssigen phase ändert sich aber....dann gilt doch nicht mehr

mü(s)=mü(l) !


*grümmel*

Also wenn sich nichts mischt..bleiben die chem.Pot. der flüssigen und der festen Phase unverändert.
Ein chem. Potential kann sich nur ändern wenn sich gleichzeitig ein anderes chem.Pot. ändert. (Gibbs Duhemsches Gesetz)

mü(A)*s = mü(A)*l + RTlnxA

bzw. mü(A)*l = mü(A)*s -RTlnxA


Gruß
Adam

nobody
02.09.2003, 10:58
haben wir beim idealen chemischen potential müho für xA=1 überhaupt WW vorliegen ?
wenn nicht müsste doch gelten

müh*=müho=müho


*grümmel*

Also wenn sich nichts mischt..bleiben die chem.Pot. der flüssigen und der festen Phase unverändert.
Ein chem. Potential kann sich nur ändern wenn sich gleichzeitig ein anderes chem.Pot. ändert. (Gibbs Duhemsches Gesetz)

mü(A)*s = mü(A)*l + RTlnxA

bzw. mü(A)*l = mü(A)*s -RTlnxA


hmm...also gibt es den fall gar nicht das sich der stoff B bei zugabe nur mit der flüssigen phase mischt aber nicht mit der festen phase?

nobody
02.09.2003, 12:58
ich hab mir das thema zu den chemischen potentialen mal im atkins angeschaut. leider bin ich nun erst wirklich verwirrt...ich hätte nicht gedacht das das ganze so komplex ist.

es gibt standardpotentiale, reinpotentiale, ideale potentiale...heterogene mischungen, reale mischungen, ideal verd. mischungen.

ich bin hier etwas am vezweifeln weil ich in die ganzen sachen nicht so recht eine struktur kriegen kann.

muss ich mir das ganze wirklich fürs kollog antun ?
beim vorgespräch meinte der prof. nur das wir die änderungen des chem. potentials können sollen.

nobody
02.09.2003, 13:25
Also wenn sich nichts mischt..bleiben die chem.Pot. der flüssigen und der festen Phase unverändert.
Ein chem. Potential kann sich nur ändern wenn sich gleichzeitig ein anderes chem.Pot. ändert. (Gibbs Duhemsches Gesetz)

mü(A)*s = mü(A)*l + RTlnxA

bzw. mü(A)*l = mü(A)*s -RTlnxA

gilt das hier auch...

mü(A)*s = mü(A)l
mü(A)os + RTln pA*/po = mü(A)ol + RTln pA/pAo
mü(A)os = mü(A)ol + RTln pA/pA*

Adam
02.09.2003, 21:15
hmm...also gibt es den fall gar nicht das sich der stoff B bei zugabe nur mit der flüssigen phase mischt aber nicht mit der festen phase?


Lol... ich dachte wir haben nur A und B und die mischen sich oder nicht. :D

So sieht die Sache etwas anders aus. Auch wenn das Bsp etwas...ungewöhnlich ist.


ich hab mir das thema zu den chemischen potentialen mal im atkins angeschaut. leider bin ich nun erst wirklich verwirrt...ich hätte nicht gedacht das das ganze so komplex ist.

es gibt standardpotentiale, reinpotentiale, ideale potentiale...heterogene mischungen, reale mischungen, ideal verd. mischungen.

ich bin hier etwas am vezweifeln weil ich in die ganzen sachen nicht so recht eine struktur kriegen kann.

muss ich mir das ganze wirklich fürs kollog antun ?
beim vorgespräch meinte der prof. nur das wir die änderungen des chem. potentials können sollen.

Ich sags ja Mischphasenthermodynamik ist nichts tolles...und da bin ich auch nicht fit drin.

Merke Dir aufjedenfall das Gibbs Duhemsche Gesetz.


Gruß
Adam

timberwolf
03.09.2003, 12:32
Wow, jetzt blicke ich aber erst recht nicht mehr. :D Naja, trotzdem danke für eure Mühe.

LG timberwolf

nobody
03.09.2003, 12:36
Merke Dir aufjedenfall das Gibbs Duhemsche Gesetz.


ich weiss wies lautet..aber ehrlich gesagt glaube ich nicht das ich den tieferen sinn ausreichend verstanden habe.

die summe der änderungen der chemischen potentiale ist immer 0. d.h. wenn sich das potential der einen phase vergrössert muss sich das chem. potential der angrenzenden phase verkleinern.

oder wie darf man das verstehen ?

Adam
03.09.2003, 14:13
.die summe der änderungen der chemischen potentiale ist immer 0. d.h. wenn sich das potential der einen phase vergrössert muss sich das chem. potential der angrenzenden phase verkleinern.


So ist es....

Es lautet doch:


<font class="serif">∑</font> nid <font class="serif">&mu;</font>i = 0


Gruß
Adam

nobody
04.09.2003, 11:35
und mehr muss man dazu nicht wissen ?

MauMauXP
01.03.2004, 00:27
hab hier gerade ne aufgabe gerechnet, aber ich weiß net, ob das so richtig ist, weil das zu einfach wäre find ich.....

hier die aufgabe:

eine probe konz essigsäure mit geringem wassergehalt hat einen gefrierpkt von + 15,2 °C.
berechnen sie den massenanteil an wasser in dieserprobe, wenn der gefrierpkt reinen essigs 17,5 °C beträgt und die molare Gefrierpkterniedrigung des eisessigs den wert 3,90 K * kg/mol hat.

hab mir das so gedacht:
w = m wasser/ m LM

dann ist ja dT = Kk * (mGes / (Mg * mLM))

aber wie gehts dann weiter?

habe dann umgestellt und kam auf 5.3 % kann das sein??

HELP
mau

Alichimist
01.03.2004, 22:23
dT = EgLM*(mj/Mj)/mLM

j - gelöste Substanz
LM - Lömi
EgLM - molare Gefrierpunktserniedrigung d. Lömis (Achtung: diiesmal ist es die Essigsäure und Wasser ist darin gelöst!!)

Gruss
PS: Zum Geier, wie macht man hier vernünftig griechische Symbolzeichen :confused:

MauMauXP
01.03.2004, 22:40
dT = EgLM*(mj/Mj)/mLM

j - gelöste Substanz
LM - Lömi
EgLM - molare Gefrierpunktserniedrigung d. Lömis (Achtung: diiesmal ist es die Essigsäure und Wasser ist darin gelöst!!)

ja soweit war ich auch schon, aber ich weiß net, wie man dann auf den massenbruch w kommt :-(

Gruss
PS: Zum Geier, wie macht man hier vernünftig griechische Symbolzeichen :confused:

Alichimist
01.03.2004, 22:46
wo siehst du in meiner Formel einen Massenbruch w?
Es geht lediglich um die Molalität: Stoffmenge j/Masse Lömi

buba
02.03.2004, 00:06
PS: Zum Geier, wie macht man hier vernünftig griechische Symbolzeichen :confused:
so: http://www.studenten-city.de/forum/showpost.php?p=188042&postcount=6

MauMauXP
02.03.2004, 09:04
wo siehst du in meiner Formel einen Massenbruch w?
Es geht lediglich um die Molalität: Stoffmenge j/Masse Lömi

jaja und DAS ist mein problem, weil in der aufgabe weder Mx noch mx angegeben waren........nur mLöMi

aber es war gefragt, wie der massenbruch von stoff x ist..............