Konzentration durch Volumen < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:55 Fr 25.04.2008 | | Autor: | Nima |
Hallo ihr da!
Noch eine Aufgabe wäre da, bei der ich den Lösungsweg nicht wirklich verstehe:
Im Unterricht haben wir [mm] H_{2}O_{2} [/mm] mit Hilfe von KI katalytisch zersetzt:
2 [mm] H_{2}O_{2} \to [/mm] 2 [mm] H_{2}O [/mm] + [mm] O_{2}
[/mm]
Wir sollten nun eine Formel erstellen, mit der man die Konzentration des Wasserstoffperoxids zu jeder beliebigen Zeit aus dem abgegebenem Sauerstoff-Volumen berechnen kann.
So sah der Lösungsweg aus:
,, 50 ml [mm] H_{2}O_{2} [/mm] -Lösung, 3%ig ---> 1,5 gramm
2 ml KI-Lösung
[mm] M(H_{2}O_{2}) [/mm] = 34 g/mol
[mm] c_{0} [/mm] = [mm] \bruch{n}{V} [/mm] = [mm] \bruch{m}{M*V} [/mm] = [mm] \bruch{1,5 g/mol}{34 g*0,052 L} [/mm] = 0,8484 mol/l
[mm] c_{t} [/mm] = [mm] \bruch{n_{0} - n(t)}{V} [/mm] ; x ist das, was vom
Wasserstoffperoxid
bei der Produktion von
Sauerstoff ,,verschwin-
det"
2 [mm] H_{2}O_{2} \to [/mm] 2 [mm] H_{2}O [/mm] + [mm] O_{2}
[/mm]
2 mol 1 mol
n(t) = [mm] 2*n(O_{2})
[/mm]
[mm] n(O_{2}) [/mm] = [mm] \bruch{V(O_{2})}{22,4} [/mm] * [mm] \bruch{273}{273+25} [/mm] ; da bei 25°C und nicht 0°C
[mm] c_{t} [/mm] = [mm] \bruch{n_{0} - 2*n(O_{2})}{V} [/mm] = [mm] \bruch{n_{0}}{V} [/mm] - [mm] \bruch{2*n(O_{2})}{V} [/mm] = [mm] c_{0} [/mm] - [mm] \bruch{2*V(O_{2})*273}{22,4*298*0,052 l} [/mm] * [mm] 10^{-3} [/mm] "
Ich verstehe hier den letzten Schritt nicht und wäre dankbar, falls mir den jemand erklären könnte.
Und wieso [mm] 10^{-3} [/mm] ? Und was ist die Einheit des Endergebnisses?
Rechnet man den Temperaturunterschied bei 25°C nicht mit [mm] \bruch{273+25}{273} [/mm] anstatt mit [mm] \bruch{273}{273+25} [/mm] um? Wieso ist das dann in meiner letzten ,,Diskussion" anders gemacht worden?
Bitte helfen!!!
Nima
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:33 Sa 26.04.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo Nima
> Wir sollten nun eine Formel erstellen, mit der man die
> Konzentration des Wasserstoffperoxids zu jeder beliebigen
> Zeit aus dem abgegebenem Sauerstoff-Volumen berechnen
> kann.
>
> So sah der Lösungsweg aus:
>
> ,, 50 ml [mm]H_{2}O_{2}[/mm] -Lösung, 3%ig ---> 1,5 gramm
> 2 ml KI-Lösung
> [mm]M(H_{2}O_{2})[/mm] = 34 g/mol
>
> [mm]c_{0}[/mm] = [mm]\bruch{n}{V}[/mm] = [mm]\bruch{m}{M*V}[/mm] = [mm]\bruch{1,5 g/mol}{34 g*0,052 L}[/mm]
> = 0,8484 mol/l
>
> [mm]c_{t}[/mm] = [mm]\bruch{n_{0} - n(t)}{V}[/mm] ; x ist das, was vom
> Wasserstoffperoxid
> bei der Produktion von
> Sauerstoff ,,verschwin-
> det"
hier ist n(t) das was bis zu der Zeit t veschwinden ist, x kommt ja nicht vor!
> 2 [mm]H_{2}O_{2} \to[/mm] 2 [mm]H_{2}O[/mm] + [mm]O_{2}[/mm]
> 2 mol 1 mol
>
> n(t) = [mm]2*n(O_{2})[/mm]
>
> [mm]n(O_{2})[/mm] = [mm]\bruch{V(O_{2})}{22,4}[/mm] * [mm]\bruch{273}{273+25}[/mm] ;
> da bei 25°C und nicht 0°C
Dabei kommt [mm] V(O_{2} [/mm] in ml ! (weil ihr es so messt)
> [mm]c_{t}[/mm] = [mm]\bruch{n_{0} - 2*n(O_{2})}{V}[/mm] = [mm]\bruch{n_{0}}{V}[/mm] -
> [mm]\bruch{2*n(O_{2})}{V}[/mm] = [mm]c_{0}[/mm] -
> [mm]\bruch{2*V(O_{2})*273}{22,4*298*0,052 l}[/mm] * [mm]10^{-3}[/mm] "
>
Im letzten Schritt wurde [mm] n(O_{2}) [/mm] aus der Gleichung eine Zeile darüber eingesetzt. jetzt kann man entweder die 0,052L im Nenner durch 52ml ersetzen, dann bleiben die 10^-3 weg, oder man muss für [mm] V(O_2) [/mm] in l angeben. und 1mL=10^-3L
> Ich verstehe hier den letzten Schritt nicht und wäre
> dankbar, falls mir den jemand erklären könnte.
> Und wieso [mm]10^{-3}[/mm] ? Und was ist die Einheit des
> Endergebnisses?
es ist eine Konzentration in mol/L (weil wir ja die ml mit dem [mm] 10^{-3} [/mm] in L umgerechnet haben.
> Rechnet man den Temperaturunterschied bei 25°C nicht mit
> [mm]\bruch{273+25}{273}[/mm] anstatt mit [mm]\bruch{273}{273+25}[/mm] um?
> Wieso ist das dann in meiner letzten ,,Diskussion" anders
> gemacht worden?
Ich erinner mich nicht wie es da war, aber bei 0° ist das Volumen doch kleiner, also muss die größere Zahl im Nenner stehen!
Und nochmal: du rechnest das Vol bei 0° aus, und V(0°C==V(273°K)=V(298°K)*273/298
aus V2/V1=T2/T1 folgt V2=V1*T2/T1
Gruss leduart
>
> Nima
>
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:58 Sa 26.04.2008 | | Autor: | Nima |
Danke, eine Frage noch:
Der letzte Rechenschritt ist ja [mm] c_{0} [/mm] - [mm] \bruch{2*V(O_{2})*273K}{22,4*298K*0,052} [/mm] * [mm] 10^{-3} [/mm] . Aber da die Reaktion bei 25°C und nicht bei 0°C stattfindet, müssten doch die Positionen von 273K und 298K vertauscht werden, oder? (Das Volumen wäre ja dann größer...)
Danke!!!
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Hallo Nima,
> Danke, eine Frage noch:
>
> Der letzte Rechenschritt ist ja [mm]c_{0}[/mm] -
> [mm]\bruch{2*V(O_{2})*273K}{22,4*298K*0,052}[/mm] * [mm]10^{-3}[/mm] . Aber
> da die Reaktion bei 25°C und nicht bei 0°C stattfindet,
> müssten doch die Positionen von 273K und 298K vertauscht
> werden, oder? (Das Volumen wäre ja dann größer...)
>
> Danke!!!
So wie der Bruch da steht [mm]\bruch{2*V(O_{2})*273K}{22,4*298K*0,052} *10^{-3}[/mm] ist er richtig.
Vielleicht siehst Du es besser, das die 22,4 l korrekt in ein größeres Volumen umgerechnet werden, wenn man den Ausdruck so schreibt:
[mm]\bruch{2*V(O_{2})}{22,4*\bruch{298K}{273K}*0,052}* 10^{-3}[/mm]
Beachte: die 22,4 l stehen im Nenner, nicht im Zähler.
LG, Martinius
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