Welche Stoffmenge K2SO4 (in mmol) müssen Sie in 140 mL Wasser lösen, um eine 5prozentige (Massen%) Lösung von SO42- …

Question

Aufgabe:

Welche Stoffmenge K2SO4 (in mmol) müssen Sie in 140 mL Wasser lösen, um eine 5prozentige (Massen%) Lösung von SO42- zu erhalten?

Annahme: Dichte von Wasser = 1 g/cm3.

Problem/Ansatz:

5% -> 5 g in 100mL Lösung also 5 g gelöster Stoff und 95 g Lösungsmittel

M(K2SO4) = 174,3 g/mol

Comments

Vom Duplikat:

Titel: Welche Stoffmenge K2SO4 (in mmol) müssen Sie in 110 mL Wasser lösen, um eine 9prozentige (Massen%) Lösung von SO42- …

Stichworte: lösen

Aufgabe:

Welche Stoffmenge K2SO4 (in mmol) müssen Sie in 110 mL Wasser lösen, um eine 9prozentige (Massen%) Lösung von SO42- zu erhalten?
Annahme: Dichte von Wasser = 1 g/cm3.
(Abgabe mit zwei Nachkommastellen und ohne Angabe der Einheit im Ergebnisfeld)

… kann mir da weer weiterhelfen bitte bitte

Answer 1

Grüße chemweazle,

Zu

Welche Stoffmenge K₂SO₄ (in mmol) müssen Sie in 140 mL Wasser lösen, um eine 5prozentige (Massen%) Lösung von SO₄^2- …

Aufgabe:

Welche Stoffmenge K₂SO₄ (in mmol) müssen Sie in 140 mL Wasser lösen, um eine 5prozentige (Massen%) Lösung von SO₄^2- zu erhalten?

Annahme: Dichte von Wasser = 1 g/cm³.

Problem/Ansatz:

5% -> 5 g in 100mL Lösung also 5 g gelöster Stoff und 95 g Lösungsmittel

M(K₂SO₄) = 174,3 g/mol

Sehr gut gedacht

Stichworte: Massenanteil, Dichte, Binäres Gemisch(" 2 Komponenten-Gemisch ")

Die Dichte von Lösungen unterscheidet sich in den meisten Fällen stark von der des reinen Lösungsmittels. Das gilt , wenn die Massenanteile der gelösten Substanz mittlere bis große Werte haben, (z.B.: w = 0,2 bis 0,9) .

Das liegt u. a. an der Masse der gelösten Substanzen und an den starken Anziehungskräfte zwischen den Lösungsmittelmolekülen und dem Gelösten.

Binäres Gemisch: Komponente 1 : Kaliumsulfat und Komponente 2 : Wasser

Die Dichte ist die Masse der Lösung pro Volumen der Lösung. Die Masse der Lösung ist die Gesamtmasse, mges, sie ist die Summe der Teilmassen des Gelösten und der des Lösungsmittels.

Hier im Beispiel ist die Gesamtmasse, mges die Summe der Masse von Kaliumsulfat, m(K₂SO₄) und der Masse des Lösungsmittels, m(Wasser).

mges = m(K₂SO₄) + m(Wasser)

Die Dichte, ρ (Lsg.) = mges / V(Lsg.)

$$\varrho (Lsg.)= \dfrac{m_{ges}}{V_{Lsg.}} = \dfrac{m(K_{2}SO_{4}) + m(Wasser )}{V_{Lsg.}}$$

Kleinwert-Näherung für kleine Massenanteile des Gelösten

Wenn die Masse des Gelösten, hier im Beispiel ist es m(K₂SO₄)sehr klein gegenüber der Masse des reinen Lösungsmittel (m(Wasser)) ist, dann kann man den Summanden, die Masse des Gelösten vernachlässigen, Null setzen.

m(K₂SO₄) < m(Wasser)

⇒ mges ≈ m(Wasser)

$$\varrho (Lsg.) = \dfrac{m(K_{2}SO_{4}) + m(Wasser )}{V_{Lsg.}} \approx \dfrac{m(Wasser )}{V_{Lsg.}} = \varrho (Wasser) = \frac{1\cdot g}{ml}$$

Die Dichte der Lösung entspricht in etwa näherungsweise der Dichte des Wassers.(Lösungsmittels)

ρ (Lsg.) ≈ ρ (Wasser)

Massenanteile der beiden Komponenten in der binären Mischung

$$ w(K_{2}SO_{4}) = \dfrac{m(K_{2}SO_{4})}{mges} = \dfrac{m(K_{2}SO_{4})}{m(K_{2}SO_{4}) + m(Wasser )}$$

$$w(Wasser) = \dfrac{m(Wasser)}{mges} = \dfrac{m(Wasser)}{m(K_{2}SO_{4}) + m(Wasser )}$$

Die Summe der beiden Massenanteile ergibt ein Ganzes ( Eins ).

$$w(K_{2}SO_{4}) + w(Wasser) = \dfrac{m(K_{2}SO_{4})}{mges} + \dfrac{m(Wasser)}{mges} = 1 = 100\%$$

w(K₂SO₄) = 0,05 ⇒ w(Wasser) = 1 - ww(K₂SO₄) = 1 – 0,05 = 0,95

Mit V(Lsg.) = 140 ml und ρ (Lsg.) ≈ ρ(Wasser) = 1g / ml gilt für mges und die Teilmassen der beiden Komponenten :

mges ≈ ρ(Wasser) * V(Lsg.) = [ 1g / ml ] * 140 ml = 140 g

m(K₂SO₄) = w(K₂SO₄) * mges = 0,05 * 140 g = 7 g

Die Stoffmenge an Kaliumsulfat :
$$n(K_{2}SO_{4}) = \dfrac{m(K_{2}SO_{4})}{M(K_{2}SO_{4})} \approx \dfrac{7\cdot g\cdot mol}{174,3\cdot g} \approx 0,04016\cdot mol\approx 40,16\cdot mmol$$

m(Wasser) = mges – m(K₂SO₄) = 140 g – 7 g = 133 g

Oder : m(Wasser) = w(Wasser) * mges = 0,95 * 140 g = 133 g