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Forum "allgemeine Chemie" - Massenanteil aus Osmot. Druck
Massenanteil aus Osmot. Druck < allgemeine Chemie < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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Massenanteil aus Osmot. Druck: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:23 Sa 01.12.2018
Autor: Nico_L.

Aufgabe
Berechnen Sie den Massenanteil einer wäßrigen Lösung von Glucose [mm] C_{6}H_{12}O_{6} [/mm] der Dichte [mm] \delta=1,038 \bruch{g}{ml} [/mm] bei 20 °C aus ihrem osmotischen Druck [mm] \pi=14,0 [/mm] bar

Hallo liebe Leute,

ich bin etwas am verzweifeln. Normalerweise stelle ich immer einen Lösungsvorschlag vor aber in diesem Fall habe ich nicht einmal die geringste Idee.

Laut Lösung müsste ich folgendes berechnen können:

n=0,5747 mol [mm] C_{6}H_{12}O_{6} [/mm]
m=103,537 g [mm] C_{6}H_{12}O_{6} [/mm]
m(Ls)=1038 g
w(Ko)=0,0997 = 9,97%

Ich kann mir die Molarität ausrechnen und mit einem Periodensystem die Molmasse von [mm] C_{6}H_{12}O_{6}. [/mm] Das ist mir klar.
Aber ich komme einfach nicht weiter. Ich weiß nicht wie ich auf das Volumen der Lösung oder die Masse bzw. auf die Stoffmenge kommen soll.
Entweder fehlt hier eine Angabe oder ich komm einfach nicht drauf.

Kurz gesagt: Ich stehe an.

Ich würde mich sehr über eure Hilfe freuen. Vielen Dank im Vorhinein für eure Zeit.

Ganz Liebe Grüße

Nico :)

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:44 So 02.12.2018
Autor: Martinius

Hallo Nico,

zuerst: je nachdem, welches Referenzwerk bzw. Internetseite man verwendet, können sich die Zahlenwerte unterscheiden; ich nehme mal meine Zahlen.

Du brauchst die Formel für den osmotischen Druck (die gilt streng genommen nur für verdünnte Lösungen) - die sieht von den Formelzeichen ebenso aus wie die Formel für die allgemeine Gasgleichung:

[mm] $\pi\;=\;\frac{n}{V}*R*T$ [/mm]

20°C entsprechen 293,15 Kelvin.

Ich nehme ein Volumen von 1 Liter = [mm] $10^{-3}m^3$ [/mm] .

Die allgemeine Gaskonstante:  R = 8,314 [mm] \frac{J}{K*mol} [/mm]

Unser osmotischer Druck beträgt: [mm] $\pi\;=\;14\;bar\;=\;14*10^5\;Pa\;=\;14*10^{5}\frac{N}{m^2}\;=\;14*10^5\frac{J}{m^3}$ [/mm]

Nun die Formel für den osmotischen Druck umformen nach n:

[mm] $n\;=\; \frac{\pi*V}{R*T}$ [/mm]

[mm] $n\;=\; \frac{14*10^5\frac{J}{m^3}*10^{-3}m^3}{8,314\frac{J}{mol*K}*293,15\;K}\;=\;0,574418\;mol$ [/mm]

Die Molmasse von Glucose beträgt 180,15588 [mm] \frac{g}{mol} [/mm]

Die Masse unserer Stoffmengeneinheit:

[mm] $0,574418\;mol*180,15588 \frac{g}{mol}\;=\;103,485\;g$ [/mm]

1 Liter unserer Glucoselösung wiegt 1038 g.

Der Stoffmenenanteil wäre demnach:  [mm] $\frac{103,485\;g}{1038\;g}\;\approx\;9,97$ [/mm] %

Hoffentlich ohne Fehler.

LG, Martinius

Edit 1: 1 Fehler bei der Temperatur korrigiert


Bezug
                
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:28 So 02.12.2018
Autor: Nico_L.

Hallo Martinius,

vielen lieben Dank für deine Antwort :)

Meine konkrete Frage ist jetzt aber folgende:

Wenn ich für diese Aufgabe nicht die Lösungen hätte und dadurch nicht z.B für das Volumen Werte ausprobieren kann, komme ich ohne eine genaue Angabe des Volumens oder der Stoffmenge nicht zu einer Lösung oder?

LG Nico

Bezug
                        
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:08 So 02.12.2018
Autor: Martinius

Hallo Nico,

> Hallo Martinius,
>  
> vielen lieben Dank für deine Antwort :)

Bitteschön.

> Meine konkrete Frage ist jetzt aber folgende:
>
> Wenn ich für diese Aufgabe nicht die Lösungen hätte und
> dadurch nicht z.B für das Volumen Werte ausprobieren kann,
> komme ich ohne eine genaue Angabe des Volumens oder der
> Stoffmenge nicht zu einer Lösung oder?
>
> LG Nico


Ich bin mir nicht sicher, ob ich Deine Frage richtig verstehe.

Das Volumen kannst Du ganz beliebig wählen - nur musst Du halt während der ganzen Rechnung darauf achten, Dich immer auf das gleiche Volumen zu beziehen.

LG, Martinius

Bezug
                                
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:33 Mo 03.12.2018
Autor: Nico_L.

Ok, ich glaube ich verstehe es jetzt langsam. Ich dachte zuerst ich brauche ein ganz bestimmtes Volumen. Aber ich kann für das Volumen beliebige Werte einsetzen.

Aber ich versuche jetzt noch nachzuvollziehen warum ich für das Volumen beliebige Werte einsetzen kann.
Ist das deswegen so, weil:

wenn ich die Temperatur gegeben habe,
R habe ich auch gegeben (weil Konstante)
und den osmotischen Druck gegeben habe

und ich dann für das Volumen einen bestimmten Wert einsetze bekomme ich die Stoffmenge in einem bestimmten Verhätnis zu den anderen Größen. Und weil es ja ein "Verhältnis" ist, ist der Wert für V "egal".

Stimmt das so oder hat das einen anderen Grund?

Bezug
                                        
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:26 Mo 03.12.2018
Autor: chrisno

[ok]

Bezug
                        
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:02 So 02.12.2018
Autor: chrisno

Nur als Ergänzung zu der Antwort von Martinius:
Die Rechnung wird auch ohne die Annahme eines Volumens gelingen. Doch ist der Weg, einfach ein Liter anzusetzen, vielleicht der bequemste. Da es auf das spezielle Volumen nicht ankommt, wird ein einfacher Wert gewählt, der sich im Laufe der Rechnung dann wieder "herauskürzt".

Bezug
                                
Bezug
Massenanteil aus Osmot. Druck: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:34 Mo 03.12.2018
Autor: Nico_L.

Danke für die Ergänzung. Ich bin für jede Hilfe und jeden Tipp dankbar :)



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