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Glycerin hat eine Dichte von 1,26 g/mol. Wie viel g Zitronensäure müsste man einlegen, so dass pro Molekül Glycerin ein Molekül Zitronensäure vorliegt.

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Grüße chemweazle,

Wie viel g Zitronensäure muss man einlegen?
Glycerin hat eine Dichte von 1,26 g/ml. Wie viel g Zitronensäure müsste man einlegen, so dass pro Molekül Glycerin ein Molekül Zitronensäure vorliegt.

Glycerol(Glycerin), 1,2,3-Propantriol, Dichte-Werte bei den Temperaturen von 20 Grad Celsius und 25 Grad Celsius:

ρ(20°C) = 1,26108 g / ml und ρ(25°C) = 1,25802 g / ml, die neue Normtemperatur.

• Molmassen

Konstitutions-Formeln:

Citronensäure(wasserfrei): HO2C-CH2-C(CO2H)(OH)-CH2-CO2H

M(C6H8O7) = (12,011*6+1,0079*8+15,9994*7) g / mol = 192,125 g / mol

Citronensäure(Monohydrat): HO2C-CH2-C(CO2H)(OH)-CH2-CO2H * H2O

M(C6H10O8) = (12,011*6+1,0079*10+15,9994*8) g / mol = 210,1402 g / mol

Glycerin, Glycerol, 1,2,3-Propantriol: HO-CH2-CH(OH)-CH2-OH

M(C3H8O3) = (12,011*3+1,0079*8+15,9994*3) g / mol = 92,0944 g / mol

Stoffmengengleichheit, equimolare Mengen an Citronensäure und Glycerin, gleiche Molekül-Stückzahl, gemessen in mol an Glycerin und Citronensäure, abgek. mit H3Cit, bzw. auch Citronensäue-Monohydrat, abgk. mit H3Cit * H2O

n(Glycerin) = n(H3Cit) = n(H3Cit * H2O), Stoffmengengleichheit

Die Stoffmenge, n, ist Masse geteilt durch Molmasse,M, also n = m / M.

⇒ für die Stoffmengengleichheit durch Einsetzen von n = m / M:

$$\frac{m(Glycerin)}{M(Glycerin)} = \frac{m(H_{3}Cit)}{M(H_{3}Cit)} = \frac{m(H_{3}Cit * H_{2}O)}{M(H_{3}Cit * H_{2}O)}$$

Die Masse an Glycerol(Glycerin) ist Dichte multipliziert mit dem Volumen.

m(Glycerin) = ρ(25°C)(Glycerin) * V(Glycerin), mit ρ(25°C)(Glycerin) ≈ 1,26 g / ml

Wähle ein Volumen für das Glycerin, von: V(Glycerin) = 1 ml.
$$m(Glycerin) \approx \frac{1,26\cdot g}{ml}\cdot 1\cdot ml = 1,26\cdot g$$

Die benötigte Masse an wasserfreier Citronensäure, m(H3Cit):

$$m(H_{3}Cit) = M(H_{3}Cit)\cdot \frac{m(Glycerin)}{M(Glycerin)}$$
$$m(H_{3}Cit) = 192,125\cdot \frac{g}{mol}\cdot \frac{1,26}{92,0944}\cdot \frac{g\cdot mol}{ g}$$
$$m(H_{3}Cit) \approx 2,629 \cdot g$$

Die benötigte Masse an Citronensäure-Monohydrat, m(H3Cit * H2O):

$$m(H_{3}Cit) = M(H_{3}Cit * H_{2}O)\cdot \frac{m(Glycerin)}{M(Glycerin)}$$
$$m(H_{3}Cit) = 210,1402\cdot \frac{g}{mol}\cdot \frac{1,26}{92,0944}\cdot \frac{g\cdot mol}{ g}$$
$$m(H_{3}Cit) \approx 2,875 \cdot g$$

Das Volumen von 1ml Glycerin hat gerundet eine Masse von ca. 1,26 g, das entspricht einer Stoffmenge von gerundet 0,01368 mol. Die gleiche Stoffmenge an wasserfreie Citronensäure hat eine Masse von gerundet 2,629 g, die gleiche Stoffmenge an Citronensäure-Monohydrat hat eine Masse von 2,875 g.

Zur Herstellung einer equimolaren Mischung aus Glycerol und Citronensäure müssen pro 1 ml an Volumen Glycerin 2,629 g Citronensäure(wasserfrei) oder 2,875 g Citronensäure-Monohydrat abgewogen werden.


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