Wie ist das Verhältnis von MeSO4:NaOH:NH4 Zugabe in ml?
In einem 500ml Reaktor soll insgesamt 2 mol/l MeSO4 (Me = Ni, Mn, Co), 5 mol/l NH4OH und 5 Mol/l NaOH und 100ml mit 5wt% NH4OH hinzugefügt werden.
Dabei ist Ni = 0,3544 mol/l, Mn = 0,2130 mol/l und Co = 0,1590 mol/l.
Ich habe bereits die Konzentration der MeSO4 Lösung berechnet:
c = 2mol/l / (0,3544+0,2130+0,1590)= 2,7535
Ich wüsste jedoch jetzt nicht, wie ich hier weiterrechnen soll....
Kann mir da vielleicht jemand helfen? Wäre echt dankbar!!!
2 Antworten
Klingt irgendwie sehr nach Kathodenmaterial-Synthese^^
Ich gehe mal davon aus, dass das Reaktorvolumen hier irrelevant ist und du nicht wissen willst wie viel MeSO4-Lösung du verbrauchst bei ~100% Umsetzung mit NaOH.
Heißt du musst dir wohl für einen praktischen versuch eine gewisse Menge an Lösung ansetzen, wohingegen der Verbrauch erstmal noch unbekannt ist.
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Der Verbrauch lässt sich über die Reaktionsgleichung aber auch ungefähr abschätzen.
Kannst grob sagen, dass für ~1mL der 5mol/L NaOH ; ~2,5mL der 2mol/L MeSO4 verbraucht werden, was aber lediglich ein Schätzwert ist.
Könnte man jetzt über die Dichten ect noch genauer berechnen, was aber eher sinnlos ist.
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Ich würde so vorgehen, dass ich mir erst einmal ein Volumen raussuche in welchem ich die Lösung ansetze, welches im Hinblick auf den Reaktorversuch vernünftig ist.
Da es hier um einen 500mL-Reaktor geht, würde ich auch empfehlen erstmal ~500mL-Lösung anzusetzen, von denen dann aber bei weitem nicht alles verbraucht wird.
500mL würde ich aus dem Grund wählen, weil man das dann erstmal alles in einem großen Becherglas bei hohen Temperaturen mit ~300-400mL vorlösen kann und dann noch sehr bequem alles auf einen 500mL Rundkolben überspülen kann, für vernünftige Reproduzierbarkeit und Genauigkeit.
Andere Kolbenvolumen wären hier etwas risky, da 250mL zu wenig und 1000mL eventuell zu viel sind.
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Heißt da wir einen 500mL-Messkolben gewählt haben, müssen wir jetzt nur noch berechnen, wie viel Mol an MeSO4 darin vorhanden sein soll.
Ich habe mir angewöhnt immer erstmal alles auf 1 Liter zu berechnen und dann auf das gewünschte Volumen per 3-Satz zu bringen.
Entsprechend hast du jetzt deine Verhältnisse der Metallsulfate und kannst die 2mol/L entsprechend dann aufteilen, was du hier in deinen Infos aber vorenthalten hast.
Heißt:
Ni*[Verhältnisfaktor]= ...mol
Mn*[Verhältnisfaktor]= ...mol
Co*[Verhältnisfaktor]= ...mol
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Die Mol welche du da jetzt raus bekommen hast, kannst du einfach mit der Summe der molaren Masse der Elemente im Moleküls multiplizieren nach der Formel M[g/mol]=m[g]/n[mol] --> m=M*n
Was im übrigen hier sehr elementar ist, dass du ggf. das Kristallwasser welches in den Sulfat oft vorkommt mit beachtest und entsprechend die KORREKTEN molaren Massen für die Berechnung nutzt!
Dann hast du deine Massen welche dann in der Molaren-Summe dann 2mol ergeben müssen.
Wenn du das jetzt auf 1L packen würdest, dann hättest du schon deine 2mol/L, JEDOCH packen wir da ja auf einen 0,5L-Messkolben, weshalb du alles nochmal durch 2 Teilen musst, damit du auf die korrekten Massen für 500mL kommst.
Würdest du es auf 250mL packen wollen müsstest du es durch 4 Teilen usw...
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Hoffe ich konnte dir helfen, falls du fragen hast meld dich einfach nochmal.
Ich bin nicht weit genug in der Chemie, um das mit Fachwissen zu erklären, aber ich glaube, du musst : Die Konzentrationen * 0,5 Liter rechnen. Dann hast du die Stoffmenge, die hineinmuss. Diese * die Molare Masse und du hast die Masse, welche hereinmuss. Mit der Dichte der jeweiligen Stoffe müsstest du eigentlich auf die Lösung kommen. (Bin mir aber nicht sicher!). Beim Ammoniakwasser nur halt darauf achten, dass nur 5 % davon Ammoniakwasser ist