Osmotischer Druck < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Berechnen Sie den Osmotischen Druck, den 3g Natriumsulfat in 200 ml Wasser bei 20°C hat.
Anmerkungen:
R= 8,314 J/k·mol = 0,08206 l·atm/K·mol 0 K = -273,15°C Molare Massen (in g/mol): Na: 23,0 / S: 32,0 / O: 16,0
Antwort: 7,62 atm |
Hallo,
ich habe eine Frage zu der geposteten Aufgabe.
Ich komme einfach nicht auf das Ergebnis.
Als erstes habe ich die Molare Masse berechnet (142 g/mol) und dann die Stoffmenge um darüber dann die Konzentration auszurechnen. Damit habe ich dann ca. 0,10 mol/l für c.
Anschließend dann die Formel [mm] p_{osm} [/mm] = z*c*R*T angewandt, wobei ich für R den gegeben Wert aus der Aufgabe genommen habe und für T dann 293,15 K. Die Anzahl der Teilchen beträgt doch dann 6, oder?
Also habe ich dann 6*0,1*0,08206*293,15 gerechnet, bekomme damit aber einen vollkommenen anderen Wert raus.
Vielen Dank für jede Hilfe.
LG
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 10:57 Mo 24.02.2014 | | Autor: | Josef |
Hallo,
> Berechnen Sie den Osmotischen Druck, den 3g Natriumsulfat
> in 200 ml Wasser bei 20°C hat.
> Anmerkungen:
> R= 8,314 J/k·mol = 0,08206 l·atm/K·mol 0 K = -273,15°C
> Molare Massen (in g/mol): Na: 23,0 / S: 32,0 / O: 16,0
>
> Antwort: 7,62 atm
> ich habe eine Frage zu der geposteten Aufgabe.
> Ich komme einfach nicht auf das Ergebnis.
> Als erstes habe ich die Molare Masse berechnet (142 g/mol)
> und dann die Stoffmenge um darüber dann die Konzentration
> auszurechnen. Damit habe ich dann ca. 0,10 mol/l für c.
> Anschließend dann die Formel [mm]p_{osm}[/mm] = z*c*R*T angewandt,
> wobei ich für R den gegeben Wert aus der Aufgabe genommen
> habe und für T dann 293,15 K. Die Anzahl der Teilchen
> beträgt doch dann 6, oder?
> Also habe ich dann 6*0,1*0,08206*293,15 gerechnet, bekomme
> damit aber einen vollkommenen anderen Wert raus.
Der Osmatische Druck ergibt sich aus der Formel:
[mm] P_{osm} [/mm] = c*R*T
[mm] 3*\bruch{3}{142,04} [/mm] = 0,063
[mm] \bruch{0,063}{02} [/mm] = 0,315
0,315*0,083 = 0,026
0,026*293 = 7,618...
Bitte Rundungen bei Zwischenschritten beachten!
Viele Grüße
Josef
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Hi,
vielen Dank für die schnelle Antwort.
Was ich aber nicht verstehe : $ [mm] 3\cdot{}\bruch{3}{142,04} [/mm] $
Warum multiplizierst du hier mit dem Faktor 3? Die 3 kommt von den 3 Gramm Natriumsulfat, oder? Hab ich die nicht schon im Zähler? Oder ist das die Teilchenanzahl? Ich bin mir leider nicht sicher, wie ich diese sicher herausfinde. In dem Fall bin ich von 7 Teilchen ausgegangen, da ich 2 Natriumatome,1 Schwefel und 4 Sauerstoff Atome habe. Ist dies falsch?
Vielen Dank.
Lg
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 15:28 Mo 24.02.2014 | | Autor: | Josef |
Hallo,
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> Was ich aber nicht verstehe : [mm]3\cdot{}\bruch{3}{142,04}[/mm]
> Warum multiplizierst du hier mit dem Faktor 3? Die 3 kommt
> von den 3 Gramm Natriumsulfat, oder? Hab ich die nicht
> schon im Zähler? Oder ist das die Teilchenanzahl?
[mm] \bruch{3}{142,04} [/mm] = 0,021 mol bzw. da 1 mol [mm] Na_{2}SO_4 [/mm] in 3 mol Ionen zerfällt:
[mm] 3*\bruch{3}{142,04} [/mm] = 0,063 mol Ionen
Einheit: Gramm je Mol [mm] (\bruch{g}{mol})
[/mm]
Viele Grüße
Josef
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Hi,
vielen Dank, jetzt macht das endlich alles Sinn :)
Ich hatte jetzt angenommen, dass SO4 noch weiter in Schwefel und Sauerstoff zerfällt, das ist aber offensichtlich nicht der Fall. Woher weiß ich denn, welche Atome "zusammenbleiben" und welche nicht? Also warum bleibt das SO4 Anion so, anstatt sich noch weiter zu teilen? Das hängt alles mit der Elektronenverteilung auf der äußersten Schale zusammen, oder?
Vielen Dank im Vorraus
Lg
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:12 Mo 24.02.2014 | | Autor: | Josef |
Hallo,
"Im engen Sinn und im allgemeinen Sprachgebrauch der Chemie sind Moleküle elektrisch neutrale Teilchen, die aus zwei oder mehreren Atomen aufgebaut sind. Die Atome bilden einen in sich abgeschlossenen, chemisch abgesättigten Verband und sind kovalent miteinander verknüpft. Ein so definiertes Molekül ist das kleinste Teilchen eines bestimmten Reinstoffes und hat eine bestimmbare Molekülmasse.
Im Fall von Natriumsulfat [mm] (Na_{2}SO_{4}) [/mm] besteht das Anion SO42− aus einem Atomverband, der eine Ladung trägt. Atomverbände mit Ladungen werden im engen Sinn nicht Moleküle genannt."
![[]](/images/popup.gif) Quelle
Viele Grüße
Josef
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:54 Di 25.02.2014 | | Autor: | Masterking |
Hallo,
sorry für die späte Rückmeldung, vielen lieben Dank Josef und Martinius, die Aufgabe ist jetzt endlich verstanden worden :)
LG
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:59 Di 25.02.2014 | | Autor: | Josef |
Hallo,
> sorry für die späte Rückmeldung, vielen lieben Dank
> Josef und Martinius, die Aufgabe ist jetzt endlich
> verstanden worden :)
Freut mich! Vielen Dank auch für deine Mitteilung!
Viele Grüße
Josef
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Hallo,
in Ergänzung zu Josef:
[mm] $\pi\;=\;3*\frac{n*R*T}{V}\;=\;3*\frac{0,021127\;mol*8,314\;J/(K*mol)*293,15\;K}{0,2*10^{-3}\;m^3}\;\approx\;772\;367,673\;Pa$
[/mm]
[mm] $\frac{772\;367,673\;Pa}{101\;325\;Pa/atm}\;=7,62\;atm$
[/mm]
LG, Martinius
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Hi,
auch dir vielen Dank für deine Antwort. Hier hab ich leider die gleiche Frage wie bei Josef, woher weiß man, dass man den Bruch mit 3 multiplizieren soll? Ist das die Grammangabe? Benötigt man beim Osmotischen Druck z garnicht?
Vielen Dank
Lg
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Hallo Masterking,
> Hi,
> auch dir vielen Dank für deine Antwort. Hier hab ich
> leider die gleiche Frage wie bei Josef, woher weiß man,
> dass man den Bruch mit 3 multiplizieren soll? Ist das die
> Grammangabe? Benötigt man beim Osmotischen Druck z
> garnicht?
> Vielen Dank
> Lg
Den Faktor 3 bekommt man daher: Wenn eine gewisse Masse an Natriumsulfat vollständig in Wasser gelöst wird, so entstehen pro einer Formeleinheit [mm] Na_2SO_4 [/mm] drei Formeleinheiten Ionen: $zwei [mm] \;Formeleinheiten \;Na^{+}\; und\; [/mm] eine [mm] \;Formeleinheit \;SO_4^{2-}:$
[/mm]
gemäß: [mm] $Na_2SO_4\;\rightleftharpoons 2\;Na^{+}_{(aq)}+SO_4^{2-}_{(aq)}$
[/mm]
LG, Martinius
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Hallo,
vielen Dank, dank Josef und dir hab ich das soweit verstanden:)
AberwWoher weiß ich denn, wann welche Ionen entstehen? Warum spaltet sich z.B. SO4 2- nicht noch weiter in Schwefel und Sauerstoff auf?
Vielen Dank im Vorraus.
Lg
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Hallo Masterking,
> Hallo,
> vielen Dank, dank Josef und dir hab ich das soweit
> verstanden:)
> AberwWoher weiß ich denn, wann welche Ionen entstehen?
> Warum spaltet sich z.B. SO4 2- nicht noch weiter in
> Schwefel und Sauerstoff auf?
> Vielen Dank im Vorraus.
> Lg
Das würde einem Chemiker seine Erfahrung sagen: Schwefelsäure protolysiert in Wasser in zwei Protonen und ein Sulfation.
Ebenso dissoziiert Natriumsulfat in zwei Natriumkationen und ein Sulfat-Dianion.
Da Natriumsulfat das Produkt aus einer starken Säure & einer starken Base ist, liegt sein pH ungefähr bei 7.
Was geschähe, wenn Du das Sulfat - gedanklich - auseinandernehmen würdest? Du bekämst 4 Oxid-Dianionen und ein (hypothetisches) Schwefel-Hexakation. Allesamt in wässriger Lösung nicht stabil.
Die 4 Oxid-Dianionen würden sofort mit Wasser vollständig reagieren:
[mm] $4\;O^{2-}+ [/mm] 4 [mm] \;H_2O \to [/mm] 8 [mm] \;OH^{-}$
[/mm]
- zu 8 Hydroxidionen. Mit anderen Worten wäre Natriumsulfat demnach eine starke Base - was ja Unsinn ist. Der pH einer Natriumsulfatlösung ist ja neutral.
Du kannst den Lösungsvorgang auch über die Bindungsstärken betrachten. Um die 4 (kovalenten) Bindungen zwischen Schwefel und Sauerstoff zu lösen müsstest Du eben diese Bindungsenergien aufwenden - sie müssten durch die Hydratation geliefert werden, was aber (m)einer ersten Abschätzung nach nicht der Fall sein kann.
LG, Martinius
Edit: Fehler berichtigt
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:53 Di 25.02.2014 | | Autor: | Masterking |
Hallo,
sorry für die späte Rückmeldung, vielen lieben Dank Josef und Martinius, die Aufgabe ist jetzt endlich verstanden worden :)
LG
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