Massenanteil berechnen chemie wie genau?
Hallo also ich habe da ein Beispiel
Für die Herstellung einer w = 18,7 % NH4Cl-Lösung werden 680 mL einer Ammoniumchloridlösung c = 2 mol/L herangezogen (ρ = 1,03 g/cm3). Wie viel greines, festes Ammoniumchlorid müssen noch zusätzlich gelöst werden um den notwendigen Massenanteil von 18,7 % von NH4Cl zu erreichen?
(Geben Sie den Zahlenwert ohne Einheit mit einer Nachkommastelle im Ergebnisfeld ab)
meine Frage wäre wie man das berechnet … ich komme einfach nicht weiter
lg
3 Antworten
Da fürht nicht nur ein Weg nach Rom. Es muss also nicht sein, dass dein Ansatz nicht zum Ziel führen kann, nur weil er andersrum beginnt.
Ich würde es so machen: Erst den Masseanteil der vorhandenen Lösung berechnen, und dann die Differenz zur Ziellösung berechnen.
Also, du hast eine Lösung mit gegebenem Volumen und gegebener Dichte. Du kannst also mit genau sagen, wie groß die Masse deiner aktuellen Lösung ist.
Weiterhin hast du die Konzentration, und wenn du diese mit dem Volumen berechnest, bekommst du die vorhandene Stoffmenge an Ammoniumchlorid. Verrechnet mit dessen molarer Masse erhältst du die Angabe, wie viel davon jetzt schon in der Lösung ist.
Mit den beiden Massen erhältst du die Information, wie groß der Gewichtsanteil bisher ist.
Nun darfst du aber nicht vergessen: Wenn du 100g Lösung hast, die 15g Salz enthalten, sind das ja 15%. Wenn du nun aber nochmal 5% hinzufügst, wirst du keine 20%ige Lösung haben. Warum nicht? Weil deine Gesamtmasse jetzt 105g ist, und 20/105 sind weniger als 20%.
Dies rechnerisch umzusetzen, wird wohl am besten mit einer mathematischen Gleichung gehen. Die gebe ich dir aber auch nicht vor, ich sage nur: "Die vorhandene Masse an Ammoniumchlorid plus der unbekannte Rest soll im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmasse plus des unbekannten Rests die gegebene Konzentration ergeben." Wenn du gut bist, holst du da die fertige Gleichung raus... wenn nicht, überlege dir bitte erst ernsthaft selbst, wie du das rechnen würdest.
Der Rechengang wäre der folgende:
a) Berechnung der Stoffmenge n(NH₄Cl) in V(NH₄Cl) = 680 mL.
b) Berechnung der gelösten Masse m(NH₄Cl) in diesem Volumen.
c) Welche Masse m(NH₄Cl) ist dann in V(Lösung) = 100 ml ≈ m(Lösung) = 100 g gelöst enthalten?
d) Was muss jetzt noch berechnet werden?
Ich habe ja nicht "=" geschrieben sondern "≈". Die 2. Stelle nach dem Komma (s. gegebene Dichte) verändert die Lösung nur unerheblich.
Du hast eine 2 mol/l NH₄Cl-Lösung mit Dichte ρ=1.03 g/ml. Die angegebenen V=680 ml dieser Lösung wiegen m₀=ρ·V=700 g und enthalten m₁=M·n=M·c·V=72.7 g NH₄Cl, also beträgt der Massenanteil w₀=m₁/m₀=10.4%, und die Lösung enthält m₀−m₁=627 g H₂O.
Wir wollen nun diese Lösung durch Zugabe von festem NH₄Cl auf w=18.7% bringen, und müssen dazu die Masse m des zusätzlich gebrauchten NH₄Cl berechnen. Dabei gilt w=0.187=(m₁+m)/(m₀+m) — im Zähler steht die Gesamtmasse NH₄Cl, und im Nenner die Gesamtmasse der Lösung. Diese Gleichung kannst Du nach m Auflösen und dann kommt m=71.7 g heraus. Ich habe alle Zahlen im Text gerundet, aber natürlich mit ungerundeten Zahlen gerechnet.
Wenn Du zusätzlich die Dichte Deiner Endlösung weißt (ich habe im Netz gegoogelt und 1.05 g/ml gefunden), dann kannst Du auch das Endvolumen (V=m/ρ) zu 735 ml berechnen.
Zusammengefasst: 680 ml einer 2 mol/l Lösung plus 71.7 g reines NH₄Cl ergeben 735 ml einer 18.7% Lösung.
> 100 ml ≈ m(Lösung) = 100 g
Wohl nicht zulässig, wenn die Dichte sogar angegeben wird.