Massenanteil einer Lösung?
eine Klassenkameradin von mir sollte eine 30%ige Eisen(III)chlorid-Lösung ansetzen. Hierfür hat sie in einem 100mL Messkolben 30g Eisen(III)chlorid gegeben und ihn dann bis zu der Ringmarke mit VE-Wasser befüllt.
Diese Lösung, hat doch keinen Massenanteil von 30% oder irre ich mich jetzt?
Ist die Gesamtmasse jetzt nicht eher 130g und der Massenanteil somit 23%?
Wie viel Wasser meinst du denn, dass du eingefüllt hast?
Das Eisen (III)chlorid wurde in den Messkolben gegeben und dann wurde er aufgefüllt, also denke ich mal, da das Eisen(III)chlorid aufgelöst wurde, dass 100mL hinzugegeben wurden
D.h. das Eisenchlorid hatte kein Volumen? Um die 100 ml Lösung zu erhalten, hast du also 100 ml Wasser zum volumenlosen Eisenchlorid gegeben?
Das Eisen(III)chlorid hatte ein Volumen von ca. 10,3 mL (Dichte von 2,9g/cm³)
1 Antwort
OK, da sind mindestens zwei Dinge schiefgegangen.
Eisen(III)chlorid kristallisiert als Hexahydrat.Aus den molaren Massen M(FeCl₃)=162.204 g/mol und M(FeCl₃ ⋅ 6 H₂O)=270.295 g/mol kannst Du sofort ausrechnen, daß in 30 g des Hexahydrats nur 18 g wasserfreies FeCl₃ enthalten sind.
Die hergestellte Lösung hat also eine Massenkonzentration von γ=m/V=180 g/l. Dabei bezieht sich das Volumen V auf die Lösung, weil Du ja ohne weitere Messung oder Angabe gar nicht weißt, wieviel Wasser dazugeschüttet wurden; das einzige Volumen, das Du kennst ist das der Lösung.
Eine w=30% Lösung bekommt man, wenn man 30 g FeCl₃ und 70 g Wasser mischt; das Du vom Hexahydrat ausgehst, das ja bereits Wasser enthält, brauchst Du 50 g FeCl₃ ⋅ 6 H₂O und entsprechend 50 g Wasser. Die Umrechnung zwischen wasserfreiem und wasserhältigem FeCl₃ erfolgt dabei über das Verhältnis der molaren Massen.
Stellt sich noch die Frage, welchen Massenanteil die von Deiner Kollegin hergestellte Lösung wohl hat. Dazu braucht man eine Dichtetabelle wäßriger FeCl₃-Lösungen. Ich habe eine im Internet gefunden, und ich hoffe, daß das Kristallwasser herausgerechnet ist. In dieser Form ist sie nicht ganz einfach auf unser Problem anzuwenden; mit ein bißchen Trickserei bekomme ich aus den Dichten bei 20 °C einen Massenanteil von 15.8% bei einer Dichte von 1.141 g/ml.