Hi, hier chemweazle,
Zur Berechnung der molaren Einwaagekonzentration der Essigsäurelösung mit dem Massenanteil der Essigsäure von 60% bei der gegebenen Dichte von 1,06 g/ ml - 1,07 g/ml.
Methylcarbonsäure, Ethansäure CH3CO2H, Bruttoformel:C2H4O2
w(HOAc) = 60% = 0,6 und M(HOAc) = 60,05 g/mol
D(20°C) = 1,06 -1,07 g / ml = 1060 g / l - 1070 g/l
Die Dichte der 60%-igen, wässrigen Essigsäurelösung ist gegeben. Es ist ein binäres Gemisch bestehend aus den beiden Komponenten Wasser und Essigsäure. Der Massenanteil der gelösten Ethansäure beträgt 60% = 0,6.
Abkürzungen: Ethansäure(Essigsäure) wird mit HOAc abgekürzt, Wasser mit der Formel H2O
Die Dichte, abgek. mit D, ist die Masse, Gesamtmasse(mges), bestehend aus der Masse des Wassers, m(H2O) und der Masse an Essigsäure, m(HOAc) pro Volumen.
$$\boxed{D = \dfrac{mges}{V} = \dfrac{m(HOAc) + m(H_{2}O)}{V}}$$
Der Massenanteil der Essigsäure, abgk. mit w(HOAc), beträgt = 0,6.
$$w(HOAc) = \frac{m(HOAc)}{mges} = \frac{m(HOAc)}{m(HOAc) + m(H_{2}O)} = 0,6$$
Die Massenkonzentration der Essigsäure, cm(HOAc), ist der Massenanteil der Essigsäure multipliziert mit der Dichte, denn das ist dann die Masse an Essigsäure pro Volumen.
Also:
$$cm(HOAc) =\frac{m(HOAc)}{V} = w(HOAc) * D = \frac{m(HOAc)}{mges}\cdot \frac{mges}{V}$$
$$cm(HOAc) = \frac{6}{10}\cdot \frac{1060\cdot g}{l} = \frac{636\cdot g}{l}$$
Von den 1060g pro Liter Lösung sind 636g Essigsäure im Liter vorhanden.
Mit
$$n(HOAc) = \frac{m(HOAc)}{M(HOAc)}$$
folgt für die molare Einwaagekonzentration
$$c(HOAc) = \frac{cm(HOAc)}{M(HOAc)} = \dfrac{636\cdot g\cdot mol}{60,05\cdot g\cdot l}$$
c(HOAc) = 10,59 mol/l
Für die Dichte von 1070 g/l ergibt sich die Einwaagekonzentration cHOAc) = 10,64 mol/l.
