Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 15.09.2010, 20:20   #1   Druckbare Version zeigen
Zaubermeister  
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Phasendiagramme

Wir sollen vier Phasendiagramme betrachten:

Phenol Wasser

Triethylamin Wasser

Nicotin Wasser

Thymol Salol

(Abzisse Konzentration; Ordinate Temperatur)

Phenol in Wasser hat die UCST (upper critical solution Temperatur)
Erklärung: MIschen sich besser bei hohen Temperaturen, weil abstoßende Kräfte durch Molekülgeschwindigkeiten kompensiert werden.

Triethylamin Wasser hat die LCST (lower critical solution Temperatur)
Erklärung: MIschen sich schlechter bei hohen Temperaturen, weil die Dipol Dipol Kräfte zwischen den N des Triethylamin und dem O des Wassers durch die starke Bewegung nicht in den Abstandsbereich kommen, in denen sie merklich wirken können.

Nicotin Wasser Trifft beides zu.

Bei
Thymol Salol
kann ich aufgrund des Molekülbaus das Eutektikum nicht erklären.

Frage:
Stimmen die Molekülbau Eigenschaften Zusammenhänge?
Gehen das N und das O oder vielleicht doch eher das N und die Positive H Seite des Wassers eine Verbindung. Wie ists mit
Thymol Salol?
Zaubermeister ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.09.2010, 23:11   #2   Druckbare Version zeigen
Zaubermeister  
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Themenersteller
Beiträge: 264
AW: Phasendiagramme

Könnte es auch sein dass, das Triethylaminmit H+ reagiert und sich dann bei niedrigen Temperaturen das O vom Wasser anlagert? Dann wäre es aber kein reines Phasendiagramm von Wasser und Triethyamin, sondern auch von der zum Triethylamin korrespondierenden Säure und einer schwachen Hydroxid Lösung.

Und da vermutlich Nicotin noch eine härtere Base ist, müsste dieser Effekt hier noch stärkere Auswirkungen haben.

Da aber die Triethylamin-Lösung nur schwach basisch ist(oder?), dürfte das nicht der Haupteffekt sein, da noch sehr viel (nicht umgewandeltes) Triethyamin vorhanden sein müsste.

Vielleicht gehen Thymol und Salol Wechselwirkungen wie NaCl und Eis ein und füllen Hohlräume aus.

Wie könnte man das noch besser erklären?
Und wie könnte man die Ungenauigkeiten ausräumen?
Oder habe ich schon beim Ansatz noch einen Fehler gemacht.

Danke schonmal für eure Hilfe.
Zaubermeister ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 29.08.2015, 23:45   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Phasendiagramme

Zitat:
Zitat von Zaubermeister Beitrag anzeigen
Könnte es auch sein dass, das Triethylaminmit H+ reagiert und sich dann bei niedrigen Temperaturen das O vom Wasser anlagert?
Da auch das eine Gleichgewichtsreaktion ist, könnte man über die Lage des Gleichgewichts mit Kenntnis der entsprechenden Konstanten und Konzentrationen eine Aussage treffen. Aber der Anteil von (CH3CH2)3NH+ OH- dürfte für die Betrachtung des Phasendiagramms von Wasser/Triethylamin sicher vernachlässigbar sein.

Das Auftreten einer Mischungslücke mit einer unteren kritischen Entmischungstemperatur wird, wie du sagtest, mit der Bildung eines schwachen Komplexes zwischen Wasser und Triethylamin erklärt. Dieser ist oberhalb der Löslichkeitsgrenze, also ab einer bestimmten Temperatur, nicht mehr stabil.

Zitat:
Und da vermutlich Nicotin noch eine härtere Base ist, müsste dieser Effekt hier noch stärkere Auswirkungen haben.
"Härtere Base" sollte hier wohl "stärkere Base" heißen, aber die erste Basenkonstante von Nicotin und die von Triethylamin sind eigentlich vergleichbar.

Unterhalb der in dem Fall geschlossenen Mischungslücke gilt die gleiche Erklärung wie bei Wasser/Triethylamin. Aber im Gegensatz zu letzterem System verhindern die Molekularbewegungen bei Temperaturen oberhalb der Mischungslücke, dass sich die Mischung in eine Wasser- und eine Nicotinphase trennt.

Zitat:
Vielleicht gehen Thymol und Salol Wechselwirkungen wie NaCl und Eis ein und füllen Hohlräume aus.
Eine Erklärung auf molekularer Ebene, warum gerade Thymol und Salol ein Eutektikum bilden, habe ich noch nirgends gelesen bisher. Als intermolekulare Wechselwirkungen zwischen beiden Molekülen kommen zumindest Wasserstoffbrücken und pi-pi-Wechselwirkungen in Betracht.
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