Grüße chemweazle,
Wieviel Masse% Chlor enthielt die Substanz?
Aufgabe: 1,84 g einer chloridhaltigen Substanz wurden in Wasser gelöst, die Lösung wurde mit weiterem Wasser auf 250 cm³ aufgefüllt. Davon wurden 25 cm³ abgenommen und aus dieser Lösung das Chlorid mit Silbernitrat ausgefällt. Der Niederschlag wurde in einem Filtertiegel gesammelt, getrocknet und mit dem Tiegel zusammen gewogen. Während der leere Tiegel 15,2894 g wog, betrug die Masse mit dem AgCl 15,8644 g. Wieviel Masse% Chlor enthielt die Substanz?
Bemerkung:
Die Masse und Stoffmenge der Chloridionen sind ziemlich groß gegenüber der Probenmasse von nur 1,84 g.
Die Masse der Chloridionen beträgt 1,422 g.
Stimmt die Probenmasse von 1,84 g ?
Der Massenanteil der Chloridionen ist mit ca. 0,7728 = 77,28 % ziemlich hoch, dann verbleibt nur ein Massenateil für die Kationen von nur ca. 23 %.
Oder stimmen die beiden Tiegelmassen, die Auswaage an Silberchorid, m(AgCl) = 0,575 g kommt mir auch sehr groß vor.
Vielleicht ist auch die Masse des leeren Tiegels, Taramasse, etwas zu gering und deshab ist die Auswaage an Silberchlorid zu großzügig.
Gesucht ist der Massenanteil der Chloridionen , w(Cl) in einer wasserlöslichen Probe, der Gesamtmasse von 1,84 g, mges.
$$w(Cl^{(-)}) = \dfrac{m(Cl^{(-)})}{mges}$$
Stichwort:
Gravimetrische Chlorid-Bestimmung durch Fällung als AgCl
Analysenlösung
Die Probe , Masse = 1,84 g, wurde in Wasser gelöst und auf das folgende Endvolumen verdünnt :V(Analysenlösung) = 250 cm3 = 250 ml = 1⁄4 l = 0,25 l
Aliquote Entnahme: Es wurden 25 ml von der Analysenlösung entnommen.
Das Aliquotvolumen beträgt also: V(Aliquot) = 25 ml
Fällungsreaktion, Bildung des schwerlöslichen Silberchlorids, AgCl
Cl(-)(aq) + Ag(+)(aq) + NO3(-)(aq) → AgCl(s) ↓ + NO3(-)(aq)
Masse an Silberchlorid. m(AgCl)
m(AgCl) = m(Tiegel, voll) – m(Tiegel, leer)
synonym : m(AgCl) = m(Brutto) – m(Tara) = m(Netto)
m(AgCl) = 15,8644 g - 15,2894 g = 0,5750 g
Aus 25 ml Aliquot wurde eine Masse von 0,575 g an Silberchlorid gefällt, m(AgCl) = 0,575 g.
Molmasse von Silberchlorid , M(AgCl) = (107,868+35,453) g / mol = 143,321 g / mol
Stoffmenge an Silberchlorid und Chloridionen
Stoffmengengleichheit
1 mol Silberchlorid besteht aus 1 mol Silberionen und 1 mol Chloridionen.
Demnach enthält 1 mol Silberchlorid 1 mol Chloridionen.
n(AgCl) = n(Cl(-)) = m(AgCl) / M(AgCl)
$$n(Cl^{(-)}) = n(AgCl) = \dfrac{m(AgCl)}{M(AgCl)}$$
$$n(Cl^{(-)}) = n(AgCl) = \dfrac{0,5750\cdot g\cdot mol}{143,321\cdot g}$$
$$n(Cl^{(-)}) = n(AgCl) \approx 0,00401\cdot mol = 4,01\cdot mmol$$
In 25 ml der Analysenlösung befindet sich eine Stoffmenge von 0,00401 mol an Chloridionen.
Masse der Chloridionen in 25 ml der Analysenlösung
m(Cl) = n(Cl) * M(Cl)
m(Cl) = 0,00401 mol * 35,453 ( g / mol ) ≈ 0,1422 g
25 ml der Analysenlösung enthalten 0,00401 mol , entsprechend einer Masse von 0,1422 g, an Chloridionen.
Die Molare Konzentration , c(Cl), und die Massenkonzentration, β (Cl), der Chloridionen in der Analysenlösung,lauten :
Die Molare Konzentration der Chloridionen in der Analysenlösung ist die Stoffmenge an Chloridionen pro 25 ml Aliquotvolumen, c(Cl) = n(Cl) / V(Aliquot)
$$c(Cl^{(-)}) = \dfrac{n(Cl^{(-)})}{V(Aliquot)}$$
$$c(Cl^{(-)}) = \dfrac{0,00401\cdot mol}{0,025\cdot l} = 0,1604\cdot \frac{mol}{l}$$
Die Massenkonzentration der Chloridionen in der Analysenlösung ist die Masse an Chloridionen pro 25 ml Aliquotvolumen, β(Cl) = m(Cl) / V(Aliquot)
$$\beta(Cl^{(-)}) = \dfrac{m(Cl^{(-)})}{V(Aliquot)}$$
$$\beta(Cl^{(-)}) = \dfrac{0,1422\cdot g}{0,025\cdot l} = 5,688\cdot \frac{g}{l}$$
Das Volumen der gesamten Analyselösung betrug 250 ml, ein Viertel Liter.
Die Analysenlösung betrug das Zehnfache des Aliquotvolumens, eigentlich könnte man auch die Stoffmenge und Masse der Chloridionen in den 25 ml Aliquot mal Zehn nehmen.
Die Masse an Chloridionen in der gesamten Analysenlösung ist gleich der Masse an Chloridionen in der Probe mit der Gesamtmasse von 1,84 g.
Die Analysenlösung betrug das Zehnfache des Aliquotvolumens, eigentlich könnte man auch die Stoffmenge und Masse der Chloridionen in den 25 ml Aliquot mal Zehn nehmen.
Die Masse an Chloridionen in der gesamten Analysenlösung ist gleich der Masse an Chloridionen in der Probe mit der Gesamtmasse von 1,84 g.
m(Cl)Analysenlösung = m(Cl)Probe
Die Masse in der gesamten Analysenlösung ist die Massenkonzentration multipliziert mit dem Volumen der Analysenlösung.
m(Cl)Analysenlösung = β(Cl) * V(Analysenlösung) = 5,688 ( g / l ) * 0,25 l = 1,422 g
Der Massenanteil der Chloridionen
$$w(Cl^{(-)}) = \dfrac{m(Cl^{(-)})}{mges} = \frac{1,422\cdot g}{1,84\cdot g}$$
$$w(Cl^{(-)}) \approx 0,7728 = 77,28 \%$$
