Bestimmung der Molmasse eines unbekannten Stoffes anhand von Cyclohexan

Question

Aufgabe:

Wir sollen die Molmasse eines unbekannten Stoffes bestimmen und diesen den korrekten Namen geben.
Es wurde in einem Experiment der Gefrierpunkt von Cyclohexan (T^rF = 279.6 K) und
einer Mischung von Cyclohexan mit der unbekannten Substanz (T^B_F = 278.8 K) bestimmt.

Für das Experiment wurden 25 mL Cyclohexan (M(C₆H₁₂) = 82.16 g mol⁻¹) ohne und mit 100 mg
der unbekannten Substanz vermessen.


• R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹
• ρ(C₆H₁₂) = 0.7785 g cm⁻³
• ∆F Hm(C₆H₁₂) = 2.711 kJ mol⁻¹

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Answer 1

Salut,

    Wir sollen die Molmasse eines unbekannten Stoffes bestimmen und diesen den korrekten Namen geben.
  Es wurde in einem Experiment der Gefrierpunkt von Cyclohexan (TrF = 279.6 K) und
  einer Mischung von Cyclohexan mit der unbekannten Substanz (TBF = 278.8 K) bestimmt.
  Für das Experiment wurden 25 mL Cyclohexan (M(C6H12) = 82.16 g mol−1) ohne und mit 100 mg
  der unbekannten Substanz vermessen.
  • R = 8.314 J mol−1 K−1
  • ρ(C6H12) = 0.7785 g cm−3
  • ∆F Hm(C6H12) = 2.711 kJ mol−1

Dazu würde ich zunächst aus den gegebenen Werten die kryoskopische Konstante K_k von Cyclohexan bestimmen:

K_k =  R * (TrF)² * M_LM / (ΔH_f)  =  8,314 J mol^-1 K^-1 * (279,6 K)² * 82,16 g mol^-1  /  (2711 J mol^-1)

K_k =  19,7 K kg mol^-1

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Die Berechnung der molaren Masse des unbekannten Stoffes erfolgt anschließend über folgende Formel:

M =  K_k * m₁ / (ΔT * m₂)

Gegeben ist bereits m₁, also die Masse des gelösten Stoffes (0,1 g) und die Gefrierpunktserniedrigung ΔT (0,8 K).

Die Masse m₂ des Lösungsmittels beträgt:

m =  ρ * V =  778,5 g L^-1 * 0,025 L ≈ 19,5 g

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Eingesetzt in die eben beschriebene Formel, erhält man für die gesuchte molare Masse:

M =  19,7 K kg mol^-1 * 0,1 g / (0,8 K * 0,0195 kg)  =  126,28205 g mol^-1   

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Ob sich allerdings aus einem solchen Ergebnis der exakte Name einer Substanz herausfinden lässt, wage ich zu bezweifeln, da im Prinzip immer Abweichungen durch vorhandene Fehlerquellen gegeben sind, die man schwerlich mit Literaturwerten vergleichen kann.


Gruß in Eile ...

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