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Alt 05.09.2010, 19:38   #1   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
Konzentration einer Lösung berechnen

Hallo ihr Lieben,

Ich habe ein leichtes Rechenbeispiel, welches ich nicht alleine bewältigen kann leider. Ich sag euch wo es bei mir hängt. Ich bin mir sicher das beispiel ist ganz kurz!

1 Liter HCL-GAS (unter Normalbedingungen) werden in 2 Liter Wasser gelöst. Geben Sie die Konzentration der Lösung in Mol/Liter und in Gew. % an. (Dichte der Lösung: 1 g/cm^3, Atomgewichte: H 1, Cl 35,5).
Welchen PH Wert hat die Lösung?


Also ich denke mir, man muss das ganze über die Atommassen rechnen. HCL hat die Atommasse 36,5 . Wasser , also H20, hat die Atommasse 2+16= 18u. u=atomare Einheit. Mein Problem ist, wie komme ich auf die Anzahl der Mol, wenn ich die Dichte nicht kenne. Ich kenne nur die Dichte der Lösung. Also ich kenne die Masse von einem HCL Molekül, und auch das Volumen. Aber ohne Dichte=Masse/Volumen komme ich nicht auf die Anzahl der Mol die in dem einen Liter HCL Gas drinnen sind. Bei Wasser ist es ja irgendwie ein Sonderfall, weil 18 gramm wasser 1 mol H20 beinhaltet. also in einem Liter wasser ca. 50 mol drinnen sind.

Mir ist aber auch nicht klar, wie ich, selbst wenn ich die anzahl der MOL HCL kennen würde, dann auf die Konzentration kommen würde. Is das vielleicht der komplett falsche ansatz?Und stimmt die Annahme, dass dei Lösung die Herauskommt 3 Liter Volumen hat? Oder ist etwas in wasser gelöst, dann vielleicht wieder das volumen vom wasser, weil es ja "IM WASSEr" gelöst wurde.

Bitte versuchen alle fragen zu beantworten. Ich glaube das beispiel lässt sich auf jeden fall in 3 zeilen lösen. Ich wäre über einen Lösungsweg sehr dankbar!

Sg
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 19:39   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Ideales Gasgesetz.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 20:06   #3   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Ok: P * V = N * R * T ,

Aber in der Angabe steht doch nur Normalbedingungen. Was soll ich dann für T und P annehmen. Für P vielleicht 1 bar, ok. Aber für T? Es gibt keine normale temperatur.
Oder besagt dieses gesetz, dass in einem Idealen Gas immer die gleiche Anzahl an Mol drinnen sind. Ich finde im Netz keine Angabe.

Bitte helfen.
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 20:19   #4   Druckbare Version zeigen
Genorian Männlich
Mitglied
Beiträge: 177
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

http://de.wikipedia.org/wiki/Normbedingungen :-)
Genorian ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 20:59   #5   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

ok also ich denke das beispiel geht so. Bitte um bestätigung, dass es richtig ist oder eben ein fehler darin.

Die Gasgleichung: P * V = N * R * T P=1 bar , V = 0,001 m^3, R = 8,3 , T = 273,15 , N = Die anzahl der Mol . Soweit richtig oder?

eingesetzt und auf N umgeformt komme ich auf 4,41 Mol . Also im Prinzip 0,001/(8,3*273,15)

So und da diese anzahl von mol aber in 2 Liter wasser gelöst werden, lautet die Konzentration der Lösung : 2,205 MOl pro Liter. Stimmt das so? Sagt ihr dazu Konzentration?Wieviele Mol einfach in der anderen Substanz gelöst sind?
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 21:05   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.611
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

IUPAC-Einheiten benutzen. 1 bar = 100000Pa. Und noch eine Faustformel: 1 mol eines idealen Gases bei Normbedingungen = 0,0224m3 (22,4L).

Gruß

jag
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Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 21:15   #7   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Hey dankeschön. Jetzt bin ich nur noch verwirrter denn:

Wenn ich für den Druck 100000 Pa(Pascal nehm ich an) einsetze, dann lautet die ideale Gasgleichung:

100000 * 0,001/(8,3*273,15) = 0,0441 Mol . Und ich bin mir sehr sicher, dass ein Liter ideales Gas mehr als 1 Mol Teilchen besitzt.



Wenn man jetzt auf die Gewichtsprozent kommen will, muss man nur das Gewicht des Gases dividieren durch Gewicht der Lösung, oder? In diesem Fall also

0,0441(Anzahl der Mol)*6,022*10^23(Anzahl der Teilchen in einem Mol)*36,5u(Masse von einem Teilchen) dividiert durch 1 kg(Masse von 1 Liter Wasser)+0,0441(Anzahl der Mol)*6,022*10^23(Anzahl der Teilchen in einem Mol)*36,5u(Masse von einem Teilchen).


Dann kommt eine Zahl kleiner 0 raus und diese Zahl mal 100 sind die Prozent.Stimmt das so?
Es wäre wirklich wichtig, wenn mir jemand sagt, ob die Rechnung auch richtig ausgerechnet ist. Das ergebnis muss stimmen, dass ist wichtig!
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 21:21   #8   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Zitat:
1 Liter HCL-GAS (unter Normalbedingungen) werden in 2 Liter Wasser gelöst. Geben Sie die Konzentration der Lösung in Mol/Liter und in Gew. % an. (Dichte der Lösung: 1 g/cm^3, Atomgewichte: H 1, Cl 35,5).
Welchen PH Wert hat die Lösung?
1 l / 22,4 l/mol = 0,0427 mol

V = 2 l

c = n / V = 0,426 mol / 2 l = 0,0223 mol/l

Starke Säuren/Basen: (pKS/B < 0)


pH = - lg [H+] = -lg c0
pOH = - lg [OH-] = -lg c0
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 21:27   #9   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.611
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

So, die 0,0441 mol für die Stoffmenge sind richtig.
Zitat:
1 Liter HCL-GAS (unter Normalbedingungen) werden in 2 Liter Wasser gelöst. Geben Sie die Konzentration der Lösung in Mol/Liter und in Gew. % an. (Dichte der Lösung: 1 g/cm^3, Atomgewichte: H 1, Cl 35,5). Welchen PH Wert hat die Lösung?
Zu 1. 0,0441mol/2L = 0,02205mol/L.
Zu 2. 0,02205mol * 36,5g/mol (Molgewicht HCl = M (H) + M (Cl)) = 0,805g/L. Bei einer Dichte von 1 sind das 0,0008kg/kg * 100 = 0,08%.
Zu 3. Unter der Voraussetzung (die hier stimmt), dass HCl in Wasser vollständig dissoziert ist die H+-Konzentration gleich der HCl-Konzentration, die eingeleitet wurde: -log(c H+) = pH = 0,95.

Zitat:
0,0441(Anzahl der Mol)*6,022*10^23(Anzahl der Teilchen in einem Mol)*36,5u(Masse von einem Teilchen) dividiert durch 1 kg(Masse von 1 Liter Wasser)+0,0441(Anzahl der Mol)*6,022*10^23(Anzahl der Teilchen in einem Mol)*36,5u(Masse von einem Teilchen).
Da wird eine sehr große Zahl durch eine sehr große Zahl + 1 dividiert. Da kommt 1 raus...

Gruß

jag
__________________
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 21:45   #10   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Hey, nochmals danke, jetzt wirds schon immer klarer und auch einfacher von der Rechnung her.

Jag: Ich versteh leider 2. von dir nicht. Kannst du das irgendwie mit worten ausführen.
Und 3. Versteh ich leider auch überhaupt nicht.

Mit dem Bruch hast du recht. Ich hab ja bei diesen riesigen zahlen immer noch das u=atomare Einheit drinnen. Deswegen geht das ganze Größentechnisch nicht auf. Deine Rechnung scheint aber recht kurz zu sein, bitte erklärs mir. Ich muss das ganze nämlich auch auf andere Gas und Mengen ummünzen können.

Vielen Dank für eure Hilfe!
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2010, 06:47   #11   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Zitat:
Zitat von jag Beitrag anzeigen
Zu 2. 0,02205mol * 36,5g/mol (Molgewicht HCl = M (H) + M (Cl)) = 0,805g/L. Bei einer Dichte von 1 sind das 0,0008kg/kg * 100 = 0,08%.
Zu 2. 0,02205mol / L * 36,5g/mol (Molgewicht HCl = M (H) + M (Cl)) = 0,805g/L. Bei einer Dichte von 1 sind das 0,0008kg/kg * 100 = 0,08%.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2010, 08:00   #12   Druckbare Version zeigen
Physikerh20  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Guten Morgen,

3. Versteh ich jetzt mittlerweile denk ich.

Bei 2. Also ich rechne die Konzentration (ALSO Wieviele MOL pro Liter drinnen sind) mal dem Gewicht von einem Mol, dann weiß ich wieviel g dieses Gases drinnen sind in meinem Liter. Das ist immer so, oder?

Also was ich meine ist, dass z.b H20 mit dem Atomgewicht 18u, dann also 18g pro Mol besitzt. Wirklich verstehen, tu ich das nicht, aber egal.

Dann wandle ich gramm in Kiloramm um, dann steht 0,0008 kg/ Liter sind drinnen. Und jetzt Sag ich wie ist das verhältnis zwischen dem gewicht des Liters Wasser , zum gewicht der ganzen Lösung, oder zum gewicht des Gases?

Ich dachte nämlich ersteres, aber hier ist es scheinbar zweiteres. Hier setzt man statt dem Liter einfach 1 Kilo ein. Und dann eben mal 100 rechnen, dann kommt man auf die Prozent. Ja?

Vielen Dank ihr Lieben
Physikerh20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.09.2010, 21:17   #13   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Konzentration einer Lösung berechnen

Zitat:
Zitat von Physikerh20 Beitrag anzeigen
dass z.b H20 mit dem Atomgewicht 18u, dann also 18g pro Mol besitzt. Wirklich verstehen, tu ich das nicht, aber egal.
Einfach die Atomgewichte addieren.
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