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Aufgabe:

ich habe eine Aufgabe/Tabelle erhalten zum berechnen und ausfüllen. Ich stehe da leider total auf dem Schlauch wie man Untersuchungssubstanz berechnen kann und wie ich das mit der Vergleichsprobe berechnen kann..

Ich denke, dass hier Calcium-Oxalat gefällt werden muss.


Projekt: Mineralwasser BERECHNUNG


UntersuchungssubstanzVergleichsprobe
AusgangssubstanzMineralwasserCalciumchlorid-Dihydrat
Wägeform

gesuchtMenge Calciumgefundener Anteil in %
Vorlage bzw. Einwaage

F(x)

fa

Werte Tiegel leer29,1803g      29,6798g    29,3220g
Werte Tiegel voll29,3790g      29,8772g    29,5164g
Masse Niederschlag

Mittelwert

Berechnung


Problem/Ansatz:

Ich komme schon nicht weiter mit der Wägeform und mit dem F(x) zu berechnen und wieviel fa man da macht und vor allem wie berechne ich das mit der Vergleichsprobe Calciumchlorid-Dihydrat.

Ich habe es einmal versucht:

m (Ca) = M (Ca) / M (Calciumoxalat) * m (Calciumoxalat)

w (Calcium) = m (Calcium) / m (Einwaage)

Berechnung des Niederschlags, Mittelwert:

Mittelwert Niederschlag m (CaC204 * H20) = (Tiegel 1 (voll) - Tiegel 1 (leer)) + (Tiegel 2 (voll) - Tiegel 2 (leer))

Masse Niederschlag Tiegel 1 = 29,3790g - 29,1803g = 0,1987g

Masse Niederschlag Tiegel 2 = 29,8772g - 29,6798g = 0,1974g

Mittelwert ND = (T1 + T2) / 2 = (0,1987g + 0,1974g)/2 = 0,1981g

Berechnung gravimetrischer Faktor:

F(x) = M(Ca)/M (Ca204 * H20) = 40,078g/mol / 146,1108g/mol = 0,2743

Menge Calcium:

ß (Ca2+) = Mittelwert ND * F(x) = 198,1mg

Wie kann ich das in mg/L umrechnen durch 1000mL = 0,1981mg/L ?

Und wie berechne ich das mit der Calciumchlorid-Dihydrat Vergleichsprobe?

Mittelwert Niederschlag = Tiegel (voll) - Tiegel (leer) = 29,5164g - 29,3220g = 0,1944g

Wie komme ich weiter dass ich den gefundenen Anteil in Prozent berechnen kann

und wie muss ich das mit der Vergleichsprobe berechnen? Wieviele Aliquote fa mache ich da, hat

das auch einen Einfluss. Leider ist die Lehrerin sehr wortkarg und teilt nur Blätter aus und bespricht nichts.

Vielen Dank für Hilfe

von

1 Antwort

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Hi, hier chemweazle,

Wie kann ich den gefundenen Anteil an Calcium in Prozent berechnen?

ich habe eine Aufgabe/Tabelle erhalten zum berechnen und ausfüllen. Ich stehe da leider total auf dem Schlauch wie man Untersuchungssubstanz berechnen kann und wie ich das mit der Vergleichsprobe berechnen kann..


Ich denke, dass hier Calcium-Oxalat gefällt werden muss.

Gut gedacht

Ich habe es einmal versucht:

m (Ca) = M (Ca) / M (Calciumoxalat) * m (Calciumoxalat), das sieht vom Ansatz gut aus.
Vom Ausdruck her, ist das die Masse des Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlages multipliziert mit dem Gravimetrischen Faktor.
Sehr gut gemacht
$$m(Ca) = \frac{M(Ca)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}\cdot m(Calciumoxalat-Monohydrat)$$
wobei das Molmassenverhältnis von der Molmasse des Calciums zur Molmasse des Calciumoxalat-Monohydrat der Gravimetrische Faktor ist.

$$Gravimetrischer Faktor = \frac{M(Ca)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}$$


F(x) = M(Ca)/M(CaC2O4 * H2O) = 40,078g/mol / 146,1108g/mol = 0,2743

Der ist richtig berechnet

Zu

Berechnung des Niederschlags, Mittelwert:


Mittelwert Niederschlag m (CaC204 * H20) = (Tiegel 1 (voll) - Tiegel 1 (leer)) + (Tiegel 2 (voll) - Tiegel 2 (leer))

Masse Niederschlag Tiegel 1 = 29,3790g - 29,1803g = 0,1987g, Auswaage an Calciumoxalat-Monohydrat, m(Ca-oxalat-Monohydrat)

Masse Niederschlag Tiegel 2 = 29,8772g - 29,6798g = 0,1974g, Auswaage an Calciumoxalat-Monohydrat, m(Ca-oxalat-Monohydrat)
Mittelwert der Masse des Niederschlages von Calciumoxalat-Monohydrat
Mittelwert ND = (T1 + T2) / 2 = (0,1987g + 0,1974g)/2 = 0,1981g


Die Berechnungen der Auswaagen und des Mittelwertes(arithmetisches Mittel, Durchschnittswert) sind korrekt.

Man kann nun die Stoffmenge und die Masse der Calciumionen aus der Masse des Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlages berechnen.

Zur Berechnung für die Massenkonzentration, abgk. mit β(Ca2+), der Masse der Calciumionen pro Volumen Mineralwasser, fehlt hier leider das Volumen des Aliquotes.

Es gibt keine Angabe mit welchen Volumen an Mineralwasser (Aliquot) die Oxalatfällungen durchgeführt wurden. Man weiß nicht, ob die Oxalatfällungen mit 100 ml , 50 ml oder 200 ml Mineralwasser durchgeführt wurden.

Wäre das Volumen des Aliquotes bekannt, könnte man die Massenkonzentration β(Ca2+) berechnen.

Es fehlt auch die Masse des Aliquotes. Man weiß nicht mit wieviel Gramm Mineralwasser die gravimetrische Calciumbestimmung durch Oxalatfällung durchgeführt wurde.

Wäre die Masse des Aliquotes bekannt, könnte man die Masse an Calcium durch die Masse des Aliquotes dividieren und man erhielt dann den Massenanteil des Calciums, w(Ca), im Aliquot und in der Wasserprobe.

Zur Berechnung der Masse an Calcium in den Niederschägen, bestehend aus Calciumoxalat-Monohydrat, multipliziert man die Niederschlagsmasse mit dem gravimetrischen Faktor.
$$Gravimetrischer Faktor = \frac{M(Ca)}{M(CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O)} = \frac{ 40,078\cdot g\cdot mol}{146,1108\cdot g\cdot mol} = 0,2743$$

m(Ca2+) = 0,2743 * 0,1981 g = 0,05433883 g ≈ 0,05434 g = 54,34 mg

Berechnung der Stoffmenge(Molzahl) des Calciums bzw. der Calciumionen im Calciumoxalat-Monohydrta-Niederschlag
Ein mol Calciumoxalat-Monohydrat enthält 1 mol Calciumionen.
Die Stoffmenge an Calciumoxalat-Monohydrat ist gleich der Stoffmenge an Calciumionen.

n(Ca2+) = n(CaC2O4 * H2O)

Die Stoffmenge an Calciumoxalat ist die Masse an Calciumoxalat-Monohydrat geteilt durch seine Molmasse.


$$n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{m(Calciumoxalat-Monohydrat)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}$$
$$n(Ca^{2+}) = n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{0,1981\cdot g}{M(146,1148\cdot g} = 0,001356 \cdot mol$$

$$n(Ca^{2+}) \approx 0,00136\cdot mol = 1,36 mmol$$

Zu
Und wie berechne ich das mit der Calciumchlorid-Dihydrat Vergleichsprobe?

Masse (Niederschlag) = Tiegel (voll) - Tiegel (leer) = 29,5164 g - 29,3220 g = 0,1944 g

Die Auswaage oder die Netto-Masse an Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlag ist korrekt berechnet.
Dieser Wert, 0,1944 g, ergibt multipliziert mit dem gravimetrischen Faktor die Masse an Calciumionen im Niederschlag.


m(Ca2+) = 0,2743 * 0,1944 g = 0,05332392 g ≈ 0,05332 g = 53,32 mg

Stoffmenge an Calciumionen im Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlag aus der Vergleichslösung.
$$n(Ca^{2+}) = n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{0,1944 \cdot g}{M(146,1148\cdot g} \approx 0,001331\cdot mol \approx 1,33 mmol$$

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