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Aufgabe:

- Wieviel mg/l Natrium hat eine 0,66mol/l NaCl Lösung?

- Berechnen Sie die Masse in g an Sulfat (SO4) von 1000g Gips.



Problem/Ansatz:

Kann mir bitte jemand dabei helfen?

von

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Gruß chemweazle,

Zu

Wieviel mg/l Natrium hat eine 0,66mol/l NaCl Lösung?

Gesucht ist die Massenkonzentration, oft mit dem griechischen kleinen b, beta, β abgekürzt, der Natriumionen.

$$\beta = \frac{m(Na^{(+)}}{V(Lsg.)}$$

gegeben ist die molare Konzentration an Natriumionen c(Na(+)) = c(Cl(-))

Die molare Konzentration an Natriumionen bzw. Chloridionen ist die jeweilige Stoffmenge an gelösten Ionen pro Volumen der Lösung, V(Lsg.).

$$c(Na^{(+)}) = \frac{n(Na^{(+)})}{V(Lsg.)} = c(Cl^{(-)}) = \frac{n(Cl^{(-)}}{V(Lsg.)}$$

Die Masse an Natriumionen ist die Stoffmenge mal Molmasse, m = n* M, bzw. m(Na(+)) = n(Na(+)) * M(Na).

Für die Massenkonzentration β kann man auch die Masse an Natriumionen im Zähler des Terms, m(Na(+)), durch das Produkt n(Na(+)) * M(Na) ersetzen.

Nun steht im Zähler des Terms n(Na(+)) * M(Na), das ist die Masse an Natriumionen.

$$\beta = \frac{n(Na^{(+)})\cdot M(Na)}{V(Lsg.)}$$
Um die Massenkonzentration zu erhalten benötigt man nur noch die molare Konzentration mit der Molmasse an Natrium multiplizieren.
$$\beta = M(Na)\cdot c(Na^{(+)}) = M(Na)\cdot \frac{n(Na^{(+)})}{V(Lsg.)}$$

M(Na) = 22,98977 g / mol oder gerundet ≈ 23 g / mol

$$\beta = \frac{23\cdot g}{mol}\cdot \frac{0,66\cdot mol}{l} = \frac{15,18\cdot g}{l}$$

β(NaCl-Lsg.) ≈ 1518 mg / l


Zu

Berechnen Sie die Masse in g an Sulfat (SO4) von 1000g Gips.

Zum "Gips", es gibt mehrere Sorten an Gips.

Einmal den als Werkstoff ausgehärteten mit Kriställchen verästelten Gips, das ist das Calciumsulfat mit 2 mol Hydratwasser, Calciumsulfat-Dihydrat (CaSO4 · 2 H2O )

Dann das zum Anrühren mit Wasser verwendete Calciumsufat-Semihydrat, Calciumsufat-Halbhydrat (CaSO4 · 12 H2O)

Dazu gibt es noch den kristallwasserfreien Gips, das Mineral heißt Anhydrit. (CaSO4)

Die Masse an Sulfationen ist die Stoffmenge an Sulfationen mal der Molmasse der Sulfationen.

Ansatz:

m(SO4(2-)) = n(SO4(2-)) * M(SO4(2-))

Die Stoffmenge an Sulfationen entspricht der Stoffmenge an Formeleinheiten. Die jeweiligen 1000 g durch die jeweilige Molmasse von "Gips" dividieren, das ist die Stoffmenge der Sulfationen und diese mit der Molmasse der Sulfationen multiplizieren. Dann erhält man die Masse an Sulfationen.

a). Calciumsulfat-Dihydrat (CaSO4 · 2 H2O )

n(SO4(2-)) = n(CaSO4 · 2 H2O) = m(CaSO4 · 2 H2O) / M(CaSO4 · 2 H2O)

$$m(SO_{4}^{(2-)}) = n(SO_{4}^{(2-)})\cdot M(SO_{4}^{(2-)})$$
$$m(SO_{4}^{(2-)}) = \frac{m(CaSO_{4}\cdot 2 H_{2}O)}{M(CaSO_{4}\cdot 2 H_{2}O)}\cdot M(SO_{4}^{(2-)})$$
$$m(SO_{4}^{(2-)}) = \frac{1000\cdot g \cdot mol}{172,168\cdot g}\cdot \frac{96,0576 \cdot g}{mol}$$
$$m(SO_{4}^{(2-)}) \approx 557,93\cdot g$$

b). Calciumsufat-Halbhydrat (CaSO4 · 12 H2O)

n(SO4(2-)) = n(CaSO4 · 12 H2O) = m(CaSO4 · 12 H2O) / M(CaSO4 · 12 H2O)

$$m(SO_{4}^{(2-)}) \approx 661,804\cdot g$$

c). Anhydrit, (CaSO4)

n(SO4(2-)) = n(CaSO4) = m(CaSO4) / M(CaSO4)

$$m(SO_{4}^{(2-)}) \approx 705,592\cdot g$$



von 2,6 k

Sorry, ich vergaß,noch die benötigten Molmassen für die Gips-Aufgabe, zu posten.

Benötigte Molmassen

M(CaSO4) = (40,08+32,06+15,9994*4) g / mol = 136,1376 g / mol

M(SO4(2-)) = (32,06+15,9994*4) g / mol = 96,0576 g / mol

M(CaSO4 · 2 H2O) = (40,08+32,06+15,9994*6+1,0079*4) g / mol = 172,168 g / mol

M(CaSO4 · 12 H2O) = (40,08+32,06+15,9994*4,5 +1,0079) g / mol = 145,1452 g / mol



Grüße chemweazle

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