21 mL 50 %-ige NaOH-Lösung herstellen?
Hallo,
angenommen, Ich müsste im Labor 21 mL einer 50 %-igen NaOH-Lösung herstellen (w/v). Wie geht man dabei vor?
Intuitiv hätte Ich gesagt, ich wiege 10.5 g NaOH ab und gebe das zu 21 mL Wasser. Andererseits denke Ich, dass man das zuerst durch die Dichte berechnen müsste? In Tabellen steht, dass eine 50 %-ige NaOH-Lsg. bei 20 °C eine Dichte von ~ 1.52 g/mL besitzt
Dann hätte Ich (21 mL)(1.52 g/mL) = 31.92 g
Welcher meiner Ansätze ist richtig? Oder sind beide falsch?
Also, Ich hätte dann einfach die hälfte von den 31.92 g genommen und das wären dann 15.96 g
2 Antworten
Deine ‘intuitive’' Lösung ist falsch — wenn Du 10.5 g NaOH mit 21 g (≈21 ml) Wasser mischst, dann hat die Lösung offenbar einen Massenanteil von w=⅓, nicht ½, denn ein drittel der Gesamtmasse ist NaOH, Rest Wasser.
Andererseits ist es mir nicht wirklich klar, ob Du einen Massenanteil w oder eine Massenkonzentration γ ausrechnen willst. Also biete ich Dir beides an:
- Der Massenanteil ist die Masse einer Komponente durch die Gesamtmasse. Also müssen 50% der Mischung aus NaOH und 50% aus Wasser bestehen. Da 50% NaOH eine Dichte von ρ=1.52 g/ml hat, wiegen die gewünschten 21 ml aber 21⋅1.52=32 g, also brauchst Du je 16 g NaOH und 16 g (≈16 ml) Wasser.
- Die Massenkonzentration ist die Masse einer Komponente pro Volumen der Mischung. Du mußt also 10.5 g NaOH mit soviel Wasser verdünnen, daß 21 ml herauskommen. Wenn man die Dichte der entsprechenden NaOH weiß (ρ=1.39 g/ml), dann kann man ausrechnen, daß dazu genau 18.7 ml Wasser gebraucht werden.
Und jetzt siehst Du das Problem; die in der Angabe verwendete Formulierung “50% (m/v)” läßt sich am einfachsten als Massenkonzentration γ=500 g/l interpretieren, aber die ebenfalls gegebene Dichte “~ 1.52 g/m” deutet auf einen Massenanteil. Aus diesem Chaos mußt Du selbst herausfinden.
Wenn nicht anderes gegeben ist, handelt es sich um den Massenanteil und eine 50 %-ige NaOH-Lösung besteht aus 50 g NaOH pro 100 g Lösung, also 50 g NaOH und 50 g Wasser.
Dann hätte Ich (21 mL)(1.52 g/mL) = 31.92 g
Und davon ist auszugehen. Jeweils die Hälfte an NaOH und Wasser sind einzuwiegen.
Dann wiege ich also ~ 15.96 g NaOH und 15.96 g Wasser ab und führe beides zusammen?
Ja, das ist richtig.
Das Volumen an gelöster NaOH lässt sich über die Dichte der festen NaOH nicht ermitteln, weil sich die Volumina von Wasser und NaOH nicht additiv verhalten. Es tritt eine Volumenkontraktion ein. Aber warum sollte das überhaupt von Interesse sein, es geht schließlich um den Massenanteil.
Dieses Resultat ist dasselbe, das ich unter (1) herausbekommen habe, aber ich bin mir nicht wirklich sicher, ob die Fragestellung nicht doch anders zu verstehen ist.
Ja, das ist richtig. Den Zusatz "(w/v)" hatte ich im Text nicht zur Kenntnis genommen. Dann geht es natürlich um die Massenkonzentration.
Dann wiege ich also ~ 15.96 g NaOH und 15.96 g Wasser ab und führe beides zusammen?
Die Anschlussfrage wäre dann, welches Volumen die NaOH in dieser Lösung hat, kann Ich dann einfach die 15.96 g mit der Dichte der NaOH ( 2.13 g/mL) verrechnen? ich hätte (15.96 g) / (2.13 g/mL) ~ 7.5 mL bekommen. wäre das richtig?
Auf jeden Fall vielen lieben Dank für deine Hilfe, das hat mir sehr geholfen