Hi, hier chemweazle,
Wie kann ich den gefundenen Anteil an Calcium in Prozent berechnen?
ich habe eine Aufgabe/Tabelle erhalten zum berechnen und ausfüllen. Ich stehe da leider total auf dem Schlauch wie man Untersuchungssubstanz berechnen kann und wie ich das mit der Vergleichsprobe berechnen kann..
Ich denke, dass hier Calcium-Oxalat gefällt werden muss.
Gut gedacht
Ich habe es einmal versucht:
m (Ca) = M (Ca) / M (Calciumoxalat) * m (Calciumoxalat), das sieht vom Ansatz gut aus.
Vom Ausdruck her, ist das die Masse des Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlages multipliziert mit dem Gravimetrischen Faktor.
Sehr gut gemacht
$$m(Ca) = \frac{M(Ca)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}\cdot m(Calciumoxalat-Monohydrat)$$
wobei das Molmassenverhältnis von der Molmasse des Calciums zur Molmasse des Calciumoxalat-Monohydrat der Gravimetrische Faktor ist.
$$Gravimetrischer Faktor = \frac{M(Ca)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}$$
F(x) = M(Ca)/M(CaC2O4 * H2O) = 40,078g/mol / 146,1108g/mol = 0,2743
Der ist richtig berechnet
Zu
Berechnung des Niederschlags, Mittelwert:
Mittelwert Niederschlag m (CaC204 * H20) = (Tiegel 1 (voll) - Tiegel 1 (leer)) + (Tiegel 2 (voll) - Tiegel 2 (leer))
Masse Niederschlag Tiegel 1 = 29,3790g - 29,1803g = 0,1987g, Auswaage an Calciumoxalat-Monohydrat, m(Ca-oxalat-Monohydrat)
Masse Niederschlag Tiegel 2 = 29,8772g - 29,6798g = 0,1974g, Auswaage an Calciumoxalat-Monohydrat, m(Ca-oxalat-Monohydrat)
Mittelwert der Masse des Niederschlages von Calciumoxalat-Monohydrat
Mittelwert ND = (T1 + T2) / 2 = (0,1987g + 0,1974g)/2 = 0,1981g
Die Berechnungen der Auswaagen und des Mittelwertes(arithmetisches Mittel, Durchschnittswert) sind korrekt.
Man kann nun die Stoffmenge und die Masse der Calciumionen aus der Masse des Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlages berechnen.
Zur Berechnung für die Massenkonzentration, abgk. mit β(Ca2+), der Masse der Calciumionen pro Volumen Mineralwasser, fehlt hier leider das Volumen des Aliquotes.
Es gibt keine Angabe mit welchen Volumen an Mineralwasser (Aliquot) die Oxalatfällungen durchgeführt wurden. Man weiß nicht, ob die Oxalatfällungen mit 100 ml , 50 ml oder 200 ml Mineralwasser durchgeführt wurden.
Wäre das Volumen des Aliquotes bekannt, könnte man die Massenkonzentration β(Ca2+) berechnen.
Es fehlt auch die Masse des Aliquotes. Man weiß nicht mit wieviel Gramm Mineralwasser die gravimetrische Calciumbestimmung durch Oxalatfällung durchgeführt wurde.
Wäre die Masse des Aliquotes bekannt, könnte man die Masse an Calcium durch die Masse des Aliquotes dividieren und man erhielt dann den Massenanteil des Calciums, w(Ca), im Aliquot und in der Wasserprobe.
Zur Berechnung der Masse an Calcium in den Niederschägen, bestehend aus Calciumoxalat-Monohydrat, multipliziert man die Niederschlagsmasse mit dem gravimetrischen Faktor.
$$Gravimetrischer Faktor = \frac{M(Ca)}{M(CaC_{2}O_{4}\cdot H_{2}O)} = \frac{ 40,078\cdot g\cdot mol}{146,1108\cdot g\cdot mol} = 0,2743$$
m(Ca2+) = 0,2743 * 0,1981 g = 0,05433883 g ≈ 0,05434 g = 54,34 mg
Berechnung der Stoffmenge(Molzahl) des Calciums bzw. der Calciumionen im Calciumoxalat-Monohydrta-Niederschlag
Ein mol Calciumoxalat-Monohydrat enthält 1 mol Calciumionen.
Die Stoffmenge an Calciumoxalat-Monohydrat ist gleich der Stoffmenge an Calciumionen.
n(Ca2+) = n(CaC2O4 * H2O)
Die Stoffmenge an Calciumoxalat ist die Masse an Calciumoxalat-Monohydrat geteilt durch seine Molmasse.
$$n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{m(Calciumoxalat-Monohydrat)}{M(Calciumoxalat-Monohydrat)}$$
$$n(Ca^{2+}) = n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{0,1981\cdot g}{M(146,1148\cdot g} = 0,001356 \cdot mol$$
$$n(Ca^{2+}) \approx 0,00136\cdot mol = 1,36 mmol$$
Zu
Und wie berechne ich das mit der Calciumchlorid-Dihydrat Vergleichsprobe?
Masse (Niederschlag) = Tiegel (voll) - Tiegel (leer) = 29,5164 g - 29,3220 g = 0,1944 g
Die Auswaage oder die Netto-Masse an Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlag ist korrekt berechnet.
Dieser Wert, 0,1944 g, ergibt multipliziert mit dem gravimetrischen Faktor die Masse an Calciumionen im Niederschlag.
m(Ca2+) = 0,2743 * 0,1944 g = 0,05332392 g ≈ 0,05332 g = 53,32 mg
Stoffmenge an Calciumionen im Calciumoxalat-Monohydrat-Niederschlag aus der Vergleichslösung.
$$n(Ca^{2+}) = n(Calciumoxalat-Monohydrat) = \frac{0,1944 \cdot g}{M(146,1148\cdot g} \approx 0,001331\cdot mol \approx 1,33 mmol$$
