Flasche Doppelkorn (0,7L) Schnaps mit Alkoholkonzentration von 38 Volumenprozent soll folgend untenstehendes berechnet werden, wie komme ich auf c) stimmt a,b?
In einer Flasche Doppelkorn sind 0,7 Liter Schnaps mit Alkoholkonzentration von 38 Volumenprozent und Alkohol hat ein rho von 0,8kg/dm³.
Wie komme ich auf a), b) und c)?
Ich habs einmal versucht, weiss aber nicht ob da was stimmt.
a) Wieviel Gramm reiner Alkohol befinden sich in der Flasche?
b) Wie groß ist die Dichte des Schnaps?
c) Wieviel Masseprozent Alkohol sind in dem Schnaps?
a) Reiner Alkohol = 0,7 Liter x 38/100 = 0,266 Liter
0,266 Liter x 0,8 kg/dm³ = 0,2128 kg = 212,8g
b) rho = m/V = ((0,7 dm³ - 38/100) + 0,2128kg) / 0,7dm³ = 0,91kg/dm³
c) ?
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.
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?
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.
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).
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.
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!
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?
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).
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!
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?
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?