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Konzentration / Massenkonzentration - Aufgaben

Frage: Konzentration / Massenkonzentration - Aufgaben
(9 Antworten)


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Hallo ,
 
Ich hätte ein paar Fragen zu einigen Chemie- Aufgaben :
 
1.
Welchen Sinn hat die Löslichkeit in Form von Massenkonzentration ß ?
( ich weiss , dass man diese berechnen kann,  indem man das Löslichkeitsprodukt Kl mit der Masse M (g/mol) multipliziert . Aber was besagt dieses ß denn ?
 
2." Ein galvanisches Element  besteht aus 2 Pb/Pb2+ halbelementen mit unterschiedlicher Pb2+ ionenkonzentration. Wie ändert sich die Spannung zwischen den beiden Bleielektroden , wenn man zu der Elektrolytlsg. mit der geringeren Pb2+ ionenkonzentration folgende Salze gibt : a) natriumnitrat
         b) blei (||) nitrat
         c) natriumsulfat "
 
Ich hab zwar die Lösungen der Aufgabe , weiss aber nichts damit anzufangen .. bei mir im Heft steht:
 
 a) Natriumnitrat NaNO3 , Hydrathüllen , keine Veränderung
 
b) Blei(||) nitrat --> Pb2+ ionenkonzentration wird höher , Differenz der Potentiale gleichen an , ---> Spannung sinkt
 
c) Natriumsulfat    Pb2+ + NasO4 --> PbSO4 ( fällt aus)
( hier weiss ich , dass der Soff schwer löslich ist aber was für einen Einfluss hat es auf die Spannung ?
 
Und warum ist die Halbzele mit der geringeren Konzentration die Donatorhalbzelle ?  Heisst das , dass es
in dieser Halbzelle mehr Elektronen gibt ? Aber Elektronen haben doch nichts mit der Konzentration eines Stoffes zutun, oder ?
 
Meine letzte Frage ist :
 
Wie muss man die Tabelle mit den Ionenäquivalentleitfähigkeiten in wässriger Lösung verstehen ? Ich weiss , dass ich Kation und Anion addieren muss . Aber was sagt die Summe später aus ?
 
Ich hoffe jemand kann mir helfen ...
Frage von Sanane11 | am 26.10.2014 - 12:38


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Antwort von cir12 | 28.10.2014 - 08:39
Dann will ich Dir einmal konkrete Beispiele geben.
Ich nehme (fiktiv) für die konzentriertere Bleiionenlösung c(konzentriertere Lösung) = 0,5 mol/L und für die verdünntere c(verdünntereLösung) = 0,2 mol/L an.
Nach der von mir gegebenen Geichung erhältst Du nach Berechnung Δ E = 0,01 V.

 a)       In diesem Fall kommt es, wie Du richtig schreibst, zu keiner Veränderung von Δ E.
 b)       Die Bleiionenkonzentration wird größer.
Ich nehme fiktiv als neue Konzentraton der verdünnteren Lösung
           c = 0,4 V an. Dann ist nach erneuter Berechnung Δ E ≈ 0,002 V.
c)        Es fällt teilweise Bleisulfat aus, und es sind in der Lösung nun weniger Bleiionen vorhanden. Ich nehme als
          neue Konzentration fiktiv c(verdünntere Lösung) = 0,1 mol/L an. Dann ist Δ E = 0,02 V.

Du siehst also sich die Δ E-Werte verändern, wenn die Bleiionenkonzentration nur der verdünnteren Lösung verändert wird.


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Antwort von cir12 | 26.10.2014 - 16:52
 DieMassenkonzentration β ist eine sogenannte Gehaltsgrößeneben der Stoffmengenkonzentration c und der Volumenkonzentration σ . Im Gegensatz zur Dichte ρ (rho), bei die Masse einer Komponente auf ihr Volumen bezogen wird, ist bei der Massenkonzentrationdie Masse der Komponente auf das Volumen der Mischphase bezogen.
Beispiel: β (Glucose,in Wasser gelöst) = 50 g/L
Die Löslichkeit beim Löslichkeitsprodukt hat aber unmittelbar nichts mit derMassenkonzentration β zu tun.
Wenn nämlich das Löslichkeitsprodukt KL bekannt ist, dann kann die maximal mögliche Stoffmengenkonzentration c des gelösten Salzes berechnet werden.

In derAufgabe 2 liegt eine Konzentrationskette vor. Wenn also bei dieser in beiden Halbzellen die gleichen Redoxsysteme sind, dann ist die Potenzialdifferenz Δ E:

Δ E = (0,059 V/n) · lg(c[konzentriertere Lösung]/c[verdünntere Lösung])

Da ein Bleiion durch die Ababe von 2 Elektronen aus einem Bleiatom entsteht, ist n = 2.
Nun siehst Du bei den einzelnen Frageteilen a) - c) wie sich c(Bleiionen) der Lösung bei Zugabe der einzelnen Stoffe verändert bzw. bei  a) nicht verändert und Du kannst nun eine Aussage über die Veränderung von Δ E machen.


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Antwort von Sanane11 | 26.10.2014 - 17:47
Leider habE ich gar nichts verstanden...
Für die Aufgabe 2 meinen Sie ich soll die Nernstche- Gleichung anwenden .
Gibt es denn keinen anderen Lösungsweg ?
 


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Antwort von cir12 | 27.10.2014 - 08:11
Du sollst die von mir gegebene Gleichung
Δ E = (0,059 V/n) · lg(c[konzentriertere Lösung]/c[verdünntere Lösung])
verwenden.

Setze doch für c[konzentriertere Lösung] und c[verdünntere Lösung] fiktive Werte ein, um Dir die Beispiele b) und c) klar zu machen. Du erhältst dann natürlich auch einen fiktiven Wert für Δ E.

Im Beispiel b) gibt man zu der verdünnteren Lösung Bleiionen. Die Konzentration der verdünnteren Lösung wird größer. Welche Folge hat das für Δ E?

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Antwort von Sanane11 | 27.10.2014 - 09:24
Verstehe immer noch nichts :-/


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Antwort von cir12 | 28.10.2014 - 08:39
Dann will ich Dir einmal konkrete Beispiele geben.
Ich nehme (fiktiv) für die konzentriertere Bleiionenlösung c(konzentriertere Lösung) = 0,5 mol/L und für die verdünntere c(verdünntereLösung) = 0,2 mol/L an.
Nach der von mir gegebenen Geichung erhältst Du nach Berechnung Δ E = 0,01 V.

 a)       In diesem Fall kommt es, wie Du richtig schreibst, zu keiner Veränderung von Δ E.
 b)       Die Bleiionenkonzentration wird größer.
Ich nehme fiktiv als neue Konzentraton der verdünnteren Lösung
           c = 0,4 V an. Dann ist nach erneuter Berechnung Δ E ≈ 0,002 V.
c)        Es fällt teilweise Bleisulfat aus, und es sind in der Lösung nun weniger Bleiionen vorhanden. Ich nehme als
          neue Konzentration fiktiv c(verdünntere Lösung) = 0,1 mol/L an. Dann ist Δ E = 0,02 V.

Du siehst also sich die Δ E-Werte verändern, wenn die Bleiionenkonzentration nur der verdünnteren Lösung verändert wird.


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Antwort von cir12 | 28.10.2014 - 14:48
Entschuldigung, ein "Druckfehler!
Bei b) wird die Konzentration nicht in V sondern, wie auch im zweiten Satz der Lösung b) schon geschrieben, in mol/L angegeben.


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Antwort von Sanane11 | 29.10.2014 - 12:28
Danke , jetzt verstehe ichs .


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Antwort von Sanane11 | 30.10.2014 - 18:59
Ich habe jetzt eine letzte Frage :
 
Wieso wird NaNO3 hydratisiert aber b) und c) nicht ?
Könnte Blei denn nicht noch mit NO3 reagieren ?


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Antwort von cir12 | 31.10.2014 - 09:28
Von ganz wenigen Ausnahmen (die aber in der Schulchemie keine Rolle spielen) abgesehen, sind alle Nitrate und auch die Natriumverbindungen in Wasser sehr gut löslich. Die entsprechenden Ionen liegen dann in hyratisierter Form vor.
Deshalb reageren Bleiionen nicht mit Nitrationen zu Bleinitrat (s. Deine Frage).
Im Aufgabenteil c) werden aber Bleiionen mit Sulfationen reagieren, da das Bleisulfat ein kleines Löslichkeitsprodukt hat (es ist schwerlöslich) und damit als Niederschlag ausfällt. Die Lösung „verarmt“ also an hydratisierten Bleiionen in dieser Halbzelle, und dies führt wiederum zu einer Veränderung von Δ E.

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