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Hallo ihr Lieben, ich hab hier immer ganz toll Hilfe erhalten und ich versteh die folgende Aufgabe nicht:

Menschliches Haar besteht zu großen Teilen aus Proteinen(Polypetiden) wie Keratin. Keratin ist eher ein ungewöhnliches Protein, da es einen hohen Anteil der schwefelhaltigen AminosĂ€uren Cystein enthĂ€lt. Kira kauft eine Keratin-Kur und bestimmt den Schwefelgehalt ihrer Haarprobe wie folgt. 

1,000 g Haare wurden alkalisch hydrolysiert und der gesamte enthaltene Schwefel zu Sulfat oxidiert. Nach Zugabe von Barium-Chloridlösung (bis keine FĂ€llung mehr auftrat) wurden die resultierenden 2,500 Liter Suspension bei 25 Grad filtirert und geglĂŒht. Die Auswaage betrug 260 mg.

a) Berechnen Sie den Massenanteil des Schwefels in Kiras Haarprobe nach der Kur.

b) Welche Masse Schwefel ist unterwegs verloren gegangen (Annahme: Äquimolare FĂ€llung und kein Verlust durch das Waschen des Niederschlags) Kl (baso4)=1,081x10^-10


Vorgegebene Lösungen:

a) 3,572 %

b) 0,8335%


Wie kommt man darauf? Zu a) weiss ich, dass ich den Massenanteil wie folgt berechnen kann:

w(m) = Masse von Schwefel geteilt durch Masse insgesamt

wÀren das dann nicht 260 mg durch 1 gr und dann noch in Gammn umrechnen mal dem Volumen 2,5l?

von

Bitte Groß- und Kleinschreibung einhalten. Danke.

1 Antwort

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Hi here chemweazle,

Jedes Sulfation (SO4(2-)) enthÀlt ein Schwefelatom.

Somit ist die Stoffmenge der Sulfationen gleich der gesuchten Stoffmenge an Schwefel.
n(SO4(2-)) = n(S)

M(S) = 32,06 (g/mol)

M(BaSO4) = (137,33+32,06+4*15,9994)g/mol= 233,3876 (g/mol)

m(BaSO4) = 0,26 g

Man teile die Auswaage an Bariumsulfat (0,26 g) durch die Molmasse von Bariumsulfat und erhalte die Stoffmenge an Formeleinheiten von Bariumsulfat. Eine Formeleinheit ist in diesem Fall ein Bariumkation und ein Sulfatanion.
Die Stoffmenge an Bariumsulfatformeleinheiten entspricht bzw. ist gleich der Stoffmenge an Sulfationen und gleich der Stoffmenge an Bariumionen und diese sind gleich der Stoffmenge an Schwefelatomen, n(S).

n(BaSO4(2-)) = n(SO4(2-)) = n(S)

$$n(S) = n(BaSO_{4}) = n(SO_{4}^{(2-)}) = \dfrac{m(BaSO_{4})}{M(BaSO_{4})}$$

$$n(S) = \dfrac{0,26\cdot g\cdot mol}{233,3876\cdot g} = 0,001114 mol$$

Jetzt ist auch die Masse an Schwefel in der Analysenauswaage von Bariumsulfat erhÀltlich. Stoffmenge Schwefel mal Molmasse Schwefel

m(S) = n(S) mal M(S)

m(S)= 0,001114 mol * 32,06 (g/mol) = 0,0357 g

Der Massenanteil des Schwefels ist die Mase des Schwefels geteilt durch die Probemasse.(1 g)

w(S) = m(S)/Probemasse = 0,0357 g / 1 g= 0,0357

w(s)= 3,57%


b) welche masse schwefel ist unterwegs verloren gegangen(annnahme: Àquimolare fÀllung und kein verlust durch das waschen des niederschlags) Kl (baso4)=1,081x10^-10

Reaktionsgleichung fĂŒr das Lösungsgleichgewicht von Bariumsulfat


BaSO4(s) ⇔ Ba(aq.)(2+) + SO4(aq.)(2-)


Bariumsulfat ist ein 1 zu 1-Elektrolyt.

Daraus folgt, [Ba(2+)] = [SO4(2-)]

Wir substituieren die Bariumionenkonzentration durch die Sulfationenkonzentrtion und erhalten fĂŒr KL:

KL = [SO4(2-)]2

$$[SO_{4}^{(2-)}] = \sqrt{KL}$$

$$[SO_{4}^{(2-)}] = \left(1,081\cdot 10^{-10} \frac{mol^{2}}{l^{2}}\right)^{1/2}$$

$$[SO_{4}^{(2-)}] = 1,04\cdot 10^{-5}\cdot \frac{mol}{l}$$

In 2,5 Liter der Analysenlösung in der die FÀllung stattfand, betrug die Sulfationenkonzentration 1,04 * 10-5 mol/l. Die Stoffmenge an Sulfationen, die nicht mitgefÀllt wurden ergibt sich aus 1,04 * 10-5 (mol/l) mal 2,5 l. Die Stoffmenge an Sulfat, die in Lösung blieb, entspricht der verlorengegangenen Stoffmenge an Schwefel.

$$n(SO_{4}^{(2-)}) = [SO_{4}^{(2-)}]\cdot V = n(S)$$

$$n(S) = 1,04 * 10^{-5}\cdot \frac{mol}{l}\cdot 2,5 l$$

n(S) = 2,6 * 10-5 mol

Jetzt ist auch die Masse an Schwefel in der Analysenauswaage von Bariumsulfat erhÀltlich. Stoffmenge Schwefel mal Molmasse Schwefel

$$m(S) = 2,6 \cdot 10^{-5}\cdot mol\cdot 32,06 \frac{g}{mol}$$

m(S)=8,336 * 10-4g

Es sind 8,336 * 10-4g Schwefel wÀhrend der SulfatfÀllung in Lösung geblieben.

Bezogen auf die Probenmasse (1g)

8,336 * 10-4g / 1g = 0,0008336, also 0,08336 %













von 2,9 k

Danke sehr mal wieder super ausfĂŒhrlich erklĂ€rt

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