Welches Volumen 70%ige wässrige Perchlorsäure (Gew.- %, Dichte p = 1,70 g/mL) und welches Volumen Acetanhydrid (C4H603; Dichtep = 1,082 g/mL) benötigt man?

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Du hast eine w=70% ρ=1.7 g/ml Perchlorsäure und daraus einen Liter einer 0.1 mol/l HClO₄ in Eisessig herstellen.

Zunächst brauchst Du ein Zehntel Mol HClO₄, das sind 10.046 g. Da konz. HClO₄ im­mer noch 30% Wasser enthält, mußt Du davon aber m=10.046/0.7=14.351 g ver­wen­den (enthält 10.046 g HClO₄ plus 4.304 g Wasser), das sind V=m/ρ=8.44 ml.

Wie wir aber gesehen haben, sind in diesen 8.44 ml der konz. Perchlorsäure aber auch m=4.304 g Wasser enthalten, das sind n=m/M=0.239 mol. Die müssen wir los­werden, weil unsere Endlösung ja kein Wasser sondern nur Eisessig als Lösungs­mit­tel enthalten soll. Das machen wir mit Essigsäureanhydrid, weil das mit dem Was­ser zu Essigsäure reagiert:

CH₃–CO–O–CO–CH₃ + H₂O ⟶ 2 CH₃–CO–OH

Die Reaktion erfolgt äquimolar, also brauchen wir 0.239 mol Essigsäureanhydrid, das sind m=nM=24.4 g bzw. V=m/ρ=22.55 ml.

Also rührst Du Dir Deine Lösung aus 8.44 ml der gegebenen 70%igen wäßrigen Per­chlor­säure, 22.55 ml Acetanhydrid und ausreichen viel Eisessig für 1 l Gesamt­volu­men zusammen (ver­mut­lich nicht ganz in dieser Reihenfolge).

P.S.: Mit monatelanger Verspätung bemerke ich, daß ich versehentlich meine Rech­nung für eine Konzentration von 1 mol/l statt 0.1 mol/l gemacht habe. Das ist jetzt korrigiert.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik