Allgemeine Chemie
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Alt 11.09.2005, 12:51   #1   Druckbare Version zeigen
Natascha  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
molare konzentration

hallo,
wie kann ich die molare Konzentration von Natriumhydrogensulfat und von Schwefeldioxid berechnen, wenn ich weiss, dass es eine 1% NaHSO3 Lösung ist, die zu einer SO2 Konzebntration von etwa 600 ppm führt?
Natascha ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.09.2005, 18:37   #2   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
1% = 1g/100g = 10g/1000g {\approx} 10 g/l
10 g/l / (120 g/mol) = 83 mmol/l
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Alt 11.09.2005, 21:23   #3   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: molare konzentration

@buba : Ich glaube, es ist Natriumhydrogensulfit NaHSO3 gemeint (M=104 g/mol), nicht das Hydrogensulfat (M=120 g/mol).

Wenn die Lösung 1%ig ist, kann man, wie buba sagt, näherungsweise von einer Massenkonzentration von 10 g /l ausgehen. Die Molmasse des NaHSO3 beträgt 104 g/mol, d.h. in einem Liter hättest du 0.096 mol (=10/104). Da 1 mol Hydrogensulfit auch 1 mol SO2 freisetzt, hättest du 0.096 mol SO2 pro Liter. Die Molmasse des SO2 beträgt 64 g/mol. Pro Liter wären also 0.096*64=6.144 g vorhanden, das sind 6144 mg/l, annähernd 6144 ppm, da würdest du also um einen Faktor von 10 daneben liegen.

lg
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.09.2005, 20:04   #4   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
AW: molare konzentration

Zitat:
Zitat von ricinus
@buba : Ich glaube, es ist Natriumhydrogensulfit NaHSO3 gemeint (M=104 g/mol), nicht das Hydrogensulfat (M=120 g/mol).
Ups, natürlich. Danke für den Hinweis!

Zitat:
Da 1 mol Hydrogensulfit auch 1 mol SO2 freisetzt, hättest du 0.096 mol SO2 pro Liter. Die Molmasse des SO2 beträgt 64 g/mol. Pro Liter wären also 0.096*64=6.144 g vorhanden, das sind 6144 mg/l, annähernd 6144 ppm, da würdest du also um einen Faktor von 10 daneben liegen.
Liegt vielleicht daran, dass aufgrund der pKs-Werte größtenteils HSO3- vorliegt und nur wenig SO32- sowie SO2 ("H2SO3").
buba ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.09.2005, 20:35   #5   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: molare konzentration

Zitat:
Zitat von buba
Liegt vielleicht daran, dass aufgrund der pKs-Werte größtenteils HSO3- vorliegt und nur wenig SO32- sowie SO2 ("H2SO3").
hmmm- die Ka(1) der schwefligen Säure ist 1.5x10-2, Ka(2) wohl noch viel viel kleiner. Ob da noch 600 ppm (also immerhin 1/10 der Ausgangskonz.) zusammenkommen ... ?

lg
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.09.2005, 19:42   #6   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
Ich mag es jedenfalls nicht ausrechnen!
buba ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.09.2005, 20:18   #7   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: molare konzentration

Also 1% NaHSO3 (Natriumhydrogensulfit), wässrige Lösung. Molekulargewicht = 104 g/mol. Pro Liter sind 10 g NaHSO3 enthalten.

pKS-Werte :

pKS1 = 1,81
pKS2 = 7,00

Wir haben also eine Lösung einer schwachen Säure, deren pH sich errechnet :

HSO3- -> SO32- + H+

pH = 1/2 (pKS2 - lg c0)

mit

c0 = 10 g/l / [104 g/mol] = 0,0962 mol/l und damit

pH = 4

Gleichzeitig haben wir ein Gleichgewicht

HSO3- + H+ <=> H2SO3

Darauf kann man die Henderson-Hasselbalch-Gleichung anwenden :

pH = pKS1 - lg [ HSO3- ] / [ H2SO3 ]

4 = 1,81 - lg [ HSO3- ] / [ H2SO3 ]

2,19 = lg [ HSO3- ] / [ H2SO3 ]
102,19 = [ HSO3- ] / [ H2SO3 ] ~ 155/1 ~ 99.4/0,6

Das heisst 0,64 % der 0,0915 mol/l liegen als "H2SO3" vor. Macht

0,0064 x 0,0915 mol/l = 0,00062 mol/l.

Das Gleichgewicht der Reaktion

SO2 + H2O -> H2SO3

liegt weitgehend auf der linken Seite.

Wir können deshalb annehmen : [SO2] ~ 0,00062 mol/l

Bei einem Molekulargewicht von 80 g/mol macht das :

0,00062 mol/l x 80 g/mol = 0,049 g/l

Da verdünnte wässrige Lösungen eine Dichte von ~ 1,00 kg/l haben

~ 0,049 g/l ~ 0,049 g/kg = 49 mg/kg = 49 ppm

btw.: Wofür braucht man solche ppm SO2?

Geändert von bm (15.09.2005 um 17:18 Uhr)
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.09.2005, 11:27   #8   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
Danke für's Rechnen!
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