Flasche Doppelkorn (0,7L) Schnaps mit Alkoholkonzentration von 38 Volumenprozent soll folgend untenstehendes berechnet werden, wie komme ich auf c) stimmt a,b?

4 Antworten

Aufgabe (a) hast du richtig berechnet.

Aufgabe (b) ist nicht lösbar. Ethanol-Wasser-Mischungen verhalten sich NICHT ideal, sondern es tritt eine Volumenkontraktion auf. Siehe hier: http://phywe.net/volumenkontraktion-1-1-%E2%89%A0-2/

Tabellenwerte hier: https://www.internetchemie.info/chemie-lexikon/daten/e/ethanol-wasser-dichte.php

Du könntest natürlich als Zeichen guter Motivation 0,38*0,8+0,62*1 berechnen. Das ist aber eben nur eine Schätzung und entspricht nicht den Tatsachen.

Aufgabe (c) ist nur berechenbar, wenn man (b) gelöst hat. Also eigentlich nicht. Wenn du (b) nach der Hilfsformel löst, dann weißt du, wie viel die Gesamtmenge wiegt und du weißt ja auch, dass (a) in Gramm enthalten ist, also nur noch durcheinander teilen.

Da die Volumenkontraktion von Ethanol-Wasser-Mischungen sehr wichtig und bekannt ist, sollte ein guter Lehrer solche Aufgaben nicht stellen.

Wechselfreund  22.10.2021, 15:26

Da die Volumenkontraktion von Ethanol-Wasser-Mischungen sehr wichtig und bekannt ist, sollte ein guter Lehrer solche Aufgaben nicht stellen.

Da wirst du recht haben, ich habe einfach ohne Volumenkontraktion gerechnet.

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elefant4711 
Fragesteller
 22.10.2021, 17:09

Ich habe bei a) mit 0,8 kg/dm³ Alkohol gerechnet und komme bei b) auf 0,91kg/dm³.

und für c) habe ich jetzt weiter gerechnet:

Massenprozent = V alkohol x rho alkohol /V alk. x rho alk + V Wasser * rho Wasser

= 0,266L * 0,8 kg/dm³ / 0,266 * 0,8 kg/dm² + 0,434 L * 1kg/dm³ = 0,33

Massenprozent reiner Alkohol = 33%

Stimmt das?

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Von Experte Spikeman197 bestätigt

Bei (a) hast Du richtig gerechnet, zumindest im Rahmen der äußerst ungenauen Dich­te­angabe. Mit einem besseren Dichte-Wert von ρ=0.781 g/ml für reines Ethanol be­­kommst Du ein Alkoholvolumen von 266 ml bzw. eine Masse von m=Vσρ=210 g.

(b) und daher auch (c) sind aus diesen Angaben nicht zu lösen, weil Du die Dichte des Schnapses nicht kennst. Man kann so etwas in Tabellen nachschlagen und fin­det für eine Alkohol/Wasser-Mischung σ=38% eine Dichte von ρ=0.953 g/ml. Wenn man an­nimmt, daß in dem Korn außer H₂O und C₂H₅OH nicht viel drin ist, dann kann man diese Dichteangabe nehmen und kommt man auf eine Gesamtmasse des Fla­schen­inhal­tes von m=Vρ=667 g und daher ei­nen Mas­sen­anteil des Ethanols von w=31.5%.

Eine etwas bizarre Konsequenz dieser Rechnung ist es, daß sich die 700 ml Flaschen­inhalt aus 266 ml Ethanol und 457 ml Wasser zusammensetzen; beim Mi­schen ge­hen also satte 23 ml oder 3.2% des Gesamtvolumens verloren (wenn ich mich beim Ab­schreiben der Dichte­anga­ben aus dem Internet nicht vernudelt habe).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
elefant4711 
Fragesteller
 22.10.2021, 17:07

Ich habe bei a) mit 0,8 kg/dm³ Alkohol gerechnet und komme bei b) auf 0,91kg/dm³.

und für c) habe ich jetzt weiter gerechnet:

Massenprozent = V alkohol x rho alkohol /V alk. x rho alk + V Wasser * rho Wasser

= 0,266L * 0,8 kg/dm³ / 0,266 * 0,8 kg/dm² + 0,434 L * 1kg/dm³ = 0,33

Massenprozent reiner Alkohol = 33%

Stimmt das?

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indiachinacook  22.10.2021, 17:48
@elefant4711

Ich weiß nicht, wie Du auf Deine 0.91 kg/l gekommen bist, ich weiß aber, daß es falsch ist, weil es einerseits keinen verläßlichen Rechenweg dazu gibt und weil andererseits Dichtetabellen im Internet etwas anderes sagen.

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a) ist wohl richtig,

bei b) stimmt der Ansatz nicht

allerdings sind b) und c) schon von der Aufgabenstellung her Quatsch, weil es beim Mischen von Alkohol und Wasser zu einer Volumenkontraktion kommt!

Für 700 ml Schnaps, aus 266 ml Alkohol benötigt man MEHR als 434 ml Wasser! Es sind zwar nur vllt 5 ml, aber auch das sollte man thematisieren, weil es ein bekanntes Experiment aus dem Anfangsunterricht ist!

elefant4711 
Fragesteller
 22.10.2021, 17:08

Ich habe bei a) mit 0,8 kg/dm³ Alkohol gerechnet und komme bei b) auf 0,91kg/dm³.

und für c) habe ich jetzt weiter gerechnet:

Massenprozent = V alkohol x rho alkohol /V alk. x rho alk + V Wasser * rho Wasser

= 0,266L * 0,8 kg/dm³ / 0,266 * 0,8 kg/dm² + 0,434 L * 1kg/dm³ = 0,33

Massenprozent reiner Alkohol = 33%

Stimmt das?

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Spikeman197  22.10.2021, 17:14
@elefant4711

Mir ist das viel zu kompliziert. Warum rechnest Du nicht einfach mit Deinen Zwischenwerten?

434 ml H2O wiegen 434 g, also hast Du (434 g + 213 g)/700 ml = 0,924 g/ml und 213 g/(213 g+434 g)=33 % (Ja, hab ich auch raus).

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b) rho = m/V = ((0,7 dm³ - 38/100) + 0,2128kg) / 0,7dm³ = 0,91kg/dm³

Wasseranteil wäre doch 0,7*0,62 kg?

c) Gewichtsanteil Alkohol/(Gewichtsanteil Wasser + Gewichtsanteil Alkohol)

Bitte aber die Antworten bzgl. Volumenkontraktion beachten!

elefant4711 
Fragesteller
 22.10.2021, 17:14

Ich habe bei a) mit 0,8 kg/dm³ Alkohol gerechnet und komme bei b) auf 0,91kg/dm³.

und für c) habe ich jetzt weiter gerechnet:

Massenprozent = V alkohol x rho alkohol /V alk. x rho alk + V Wasser * rho Wasser

= 0,266L * 0,8 kg/dm³ / 0,266 * 0,8 kg/dm² + 0,434 L * 1kg/dm³ = 0,33

Massenprozent reiner Alkohol = 33%

Stimmt das?

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