Isopropanol?

Hey, ich brauche bitte bei der Aufgabe Hilfe. Vielen lieben Dank. :)

Aus 70% Isopropanol sind 1000mL einer 15% igen Lösung durch Verdünnen mit Wasser herzustellen,

Wie viel Gramm der konzentrierten Isopropanol Lösung und Wasser sind zu mischen?

Answer 1

[indiachinacook]

Deine Angaben sind vermutlich als Massenanteil zu verstehen (auch wenn es nicht genau da­steht). Daher mußt Du alles in Massen rechnen, nicht in Volumina. Zum Um­rech­nen zwischen Masse und Volumen benutzt man die Dichte, ρ=m/V.

Du willst einen Liter einer 15%igen Lösung herstellen. Die Dichte einer solchen Lösung kann man im Internet nachschlagen: ρ=0.9765 g/ml (bei 20 °C). Also wiegt der Liter 977 g, und davon sind 15% also 146 g reines Isopropanol. Deine Stammlösung hat ei­nen Massenanteilvon w=70%, also braucht Du 146/0.7=209 g davon. Falls gewünscht kann man das über die Dichtetabelle wieder in Volumen umrechnen: V=m/ρ=244 ml.

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

Comments

[gaba88]

also laut Lösung steht: 186,63 70%ige Isopropanol, und 793,17 g Wasser, ergeben 979,8 g 15%ige Isopropanol :/

[indiachinacook]

@gaba88

In 187 g (wenn Du Gramm meinst, es steht ja nicht da) 70%igem Isopropanol (wenn es als Massenanteil gemeint ist) stecken 131 g reines Isopropanol. Aber in 980 g 15%igem Isopropanol stecken 147 g reines Isopropanol. Da stimmt also etwas nicht, das wäre ja die wundersame Isopropanolvermehrung.

[gaba88]

@indiachinacook

ja, alles in gramm. Aber wie kommen die jetzt genau auf die 793,17g Wasser. könntest du das bitte erklären?

[indiachinacook]

@gaba88

Ich weiß nicht, wo diese Zahl herkommt. Sie ist aber falsch, wie ich Dir im vorigen Kommentar vorgerechnet habe.

[gaba88]

@indiachinacook

die 186,63 70% Isopropanol stimmen schon :)

[indiachinacook]

@gaba88

Vielleicht bin ich ja vernagelt, aber ich sehe das so, daß Du behauptest: Wenn man m₁=186.63 g wäßriges Isopropanol (Massenanteil w₁=70%) mit m₂=793.17 g Wasser mischt, bekommt man m=979.8 g wäßriges Isopropanol mit w=15%. Stimmst Du mir zu, daß ich Dich richtig wiedergegeben habe?

• Die 70%ige Lösung enthält w₁m₁=130.6 g reines Isopropanol
• Die 15%ige Lösung enthält wm=147.0 g reines Isopropanol

Wo kommen bitte die 16.3 g neues Isopropanol her? Wir haben ja nur Wasser dazu­geschüt­tet. Das kann also nicht stimmen — entweder stimmt Deine Lösung nicht, oder wir sind uns nicht einig, was überhaupt gefragt war.

Answer 2

[Picus48]

Bei derartigen alkoholischen Lösungen in Wasser werden die Gehalte entgegen sonstiger Übung üblicherweise als Volumenkonzentration angegeben. Die Volumenkonzentration σ_i ist definiert als Wert des Quotienten aus dem Volumen V_i einer betrachteten Mischungskomponente i und dem Gesamtvolumen V der Mischphase:

σ_i = V_i/V

Eine Lösung mit 70 % Isoproanol enthält also 70mL reines Isopropanol in 100 mL Lösung. Folglich enthält 1 L einer 15 %-igen Lösung 150 mL reinen Alkohols.

V_70 = 150 mL/70 mL * 100 mL = 214,3 mL

Dieses Volumen an 70 %-igem müsste man dann mit Wasser auf 1000 mL auffüllen. Mit den Dichten der Lösungen lässt sich das auch in die zugehörigen Massen umrechnen.

Falls Massenanteile mit der Hilfsgröße Prozent gemeint sein sollten, ist die Rechnung von Indiachinacook zu verwenden.

Answer 3

[Willy1729]

Hallo,

in 1000 ml sind bei einer 15 %igen Mischung 1000*0,15=150 ml reines Isopropanoö enthalten. Du mußt also ausrechnen, wie viel der 70 %igen Mischung 150 ml des reinen Stoffs enthalten.

Dazu teilst Du 150 durch 0,7. Das Ergebnis muß dann noch durch Wasser zu 1000 ml ergänzt werden.

Herzliche Grüße,

Willy

Comments

[gaba88]

Danke dir, aber das ist falsch. Da kommt die Zahl 186,63g 70% Isopropanol Lösung raus. :/

[Willy1729]

@gaba88

Dann hast Du falsch gerechnet. 150:0,7=214,2857 ml.

Der Rest bis 1000 ist dann Wasser.

[gaba88]

@Willy1729

also laut Lösung steht: 186,63 70%ige Isopropanol, und 793,17 g Wasser, ergeben 979,8 g 15%ige Isopropanol :/

[Willy1729]

@gaba88

1000 ml Lösung mit 15 % Isopropanol enthalten 150 ml reines Isopropanol und 850 ml Wasser. Da die 70 %ige Lösung kein reines Isopropanol enthält, braucht man davon so viel, daß 150 ml reines Isopropanol enthalten sind. Und das ist nun mal 150:0,7.

[gaba88]

@Willy1729

kann sein, aber die Lösung sagt was anderes.

[Willy1729]

@gaba88

Was glaubst Du, wie viele falsche Lösungen und andere Fehler ich schon in Mathebüchern entdeckt habe, auch in Standardwerken.

[gaba88]

@Willy1729

nah, ich denke, die Lösung sollte schon richtig sein. ;)

[Willy1729]

@gaba88

Na dann viel Spaß bei der Suche nach dem Lösungsweg.

[Willy1729]

@gaba88

Jetzt weiß ich: Die rechnen in Gramm, nicht in ml. Da mußt Du natürlich die unterschiedlichen spezifischen Gewichte von Isopropanol und Wasser berücksichtigen. Du mußt die Dichte von Isopropanol entweder wissen oder nachschlagen und damit rechnen.

[gaba88]

@Willy1729

also die Dichte bei 70% Isopropanol liegt bei 0,8768
und bei 15% 0,9816

[indiachinacook]

Aller Wahrscheinlichkeit nach sind die Angaben als Massenanteile zu verstehen (15% = 15 g + 85 g), nicht als Volumsanteile. Dann braucht die Aufgabe noch eine Dichteangabe, weil ja ein Liter und nicht 1 kg der 15%-igen Lösung gefragt ist.

Sollte man etwas realitätsferner davon ausgehen, die angegebenen Prozente wären Volumsanteile (oder Volumskonzentrationen, das wäre dann ja nicht klar), dann würde man immer noch eine Dichte brauchen, weil die gebrauchte Menge an konzentrierter Lösung als Masse gefragt ist.

Vermutlich soll man die Angabe nicht so lesen, wie sie dasteht. Ich habe sie aber so durchgerechnet, wie sie dasteht — freue es den Fragesteller oder nicht.