aufkonzentrieren von Kalilauge?
Könnte mir jemand helfen, verzweifel momentan an der Aufgabe :D
(Aufgabe 1)
Mit freundlichen Grüßen
2 Antworten
Du hast V₁=5 l einer KOH-Lösung mit Dichte ρ₁=1.1 g/ml und Massenanteil w₁=11%. Diese Stoffportion wiegt m₁=ρ₁V₁=5.5 kg und enthält m=w₁m₁=605 g reines KOH.
Du willst eine KOH-Lösung mit Dichte ρ₂=1.32 g/ml und Massenanteil w₂=32.7%. Da wir wissen, wieviel KOH überhaupt im Spiel ist, bekommen wir die Masse der Lösung als m₂=m/w₂=1850 g und das Volumen als V₂=m₂/ρ₂=1401 ml.
Du mußt also m₁−m₂=3.65 kg Wasser verdampfen, wobei das Volumen der Lösung um oder ein Volumen von V₁−V₂=3.60 l abnimmt.
Wenn Du scharf mitdenkst, wird Dir auffallen, daß 3.65 kg Wasser aber ein Volumen von 3.64 l haben, warum nimmt das Volumen der Lösung also um 3.60 l (also 40 ml weniger) ab? Das liegt daran, daß die Volumina bei Mischungen nicht additiv sind. Wenn Du Deine 1.4 l der starken KOH wieder mit 3.64 l Wasser auf die Anfangskonzentration verdünnst, dann schrumpft das Volumen um 40 ml. So ein Verhalten ist für Ionenlösungen typisch.
Tja, wenn der Experte zu blöd zum Abschreiben ist, dann muß der arme Fragesteller es selbst nochmals duchrechnen. ☹
Nein, ich schreibe es doch noch mal richtig hin. Das eine Prozent macht einen erstaunlich großen Unterschied im Resultat.
Du hast V₁=5 l einer KOH-Lösung mit Dichte ρ₁=1.1 g/ml und Massenanteil w₁=12%. Diese Stoffportion wiegt m₁=ρ₁V₁=5.5 kg und enthält m=w₁m₁=660 g reines KOH.
Du willst eine KOH-Lösung mit Dichte ρ₂=1.32 g/ml und Massenanteil w₂=32.7%. Da wir wissen, wieviel KOH überhaupt im Spiel ist, bekommen wir die Masse der Lösung als m₂=m/w₂=2018 g und das Volumen als V₂=m₂/ρ₂=1529 ml.
Du mußt also m₁−m₂=3.48 kg Wasser verdampfen, wobei das Volumen der Lösung um V₁−V₂=3.47 l abnimmt.
Die Volumsdiskrepanz, die ich oben diskutiert habe, ist also immer noch vorhanden, sie beträgt jetzt 18 ml (berechnet mit einer Dichte ρ=0.998 g/ml für reines Wasser). Weitere Zahlendreher, Tippfehler, Phantasiezahlen oder andere Brainfarts gehören dem glücklichen Finder.
Ich beschränke mich auf die wichtigen Angaben:
5L KOH(12%) ------> KOH(32,7%)
5000 * 0,12 = 600 ( Du hast also 600g KOH in der Lösung )
5000*0,88 = 4400 (Du hast 4400g H2O in der Lösung)
600 = 32,7 ( Die 600g sollen dann 32,7% sein, wieviel H2O wären dann 67,3%? )
x = 67,3
600/32,7 = 18,349g (1%) Wenn die Ziellösung 32,7% KOH hat, dann
67,3 * 18,349 = 1234,86 (67,3%) besteht sie natürlich zu 67,3% aus H2O
4400g - 1234,84g = 3165,14g (um von 4400g H2O auf 1234,84g H2O zu kommen, musst du 3165,14g H2O verdunsten.)
Und wo kommt die Dichte ins Spiel? Die Prozentangabe bezieht sich auf die Masse. 5000 ccm => 5000 g bei Dichte 1.00 g/ccm
> Und wo kommt die Dichte ins Spiel?
Genau ein Mal: Bei der Berechnung der Anfangsmasse aus den gegebenen 5 Litern.
Klingt glaubhaft. Die Masse des vorher/nachher enthaltenen Wassers zu berechnen, ist aber ein Umweg. Masse der Lauge reicht.
> Klingt glaubhaft.
Und ist doch zu wenig. Korrekte Lösung in indiachinacooks zweiter Rechnung (im Kommentar zu seiner ersten)
> Massenanteil w₁=11%
Laut Aufgabe sind es 12%.