Gewichts-Prozent in Mol-Prozent umwandeln. Wie geht das?
Hallo,
es geht um die Zusammensetzung bestimmter chemischer Schichten. Dort schreibt ein Autor, dass "8 mass%" (entspricht doch Gewichts-Prozent oder?) genau 2,65 mol% entsprechen. Der Stoff besteht aus genau zwei Stoffen, nämlich
ZrO2 und Y2O3
Die molaren Massen (gerundet):
Zr: 91u
O: 16u
Y:89u
Wie kann ich daraus den Masseanteil dieses Stoffes bei einer Konzentration von beispielsweise 7 mol-% berechnen? Ich habe schon mehrfach angesetzt, komme jedoch nie auf das richtige Ergebnis.
2 Antworten
> entspricht doch Gewichts-Prozent oder?
Ja. Auch wenn Massen-Prozent korrekt ist, aber Gewicht und Masse sind ja proportional.
Zur einfacheren Rechnung gehst Du von 100 g Gemisch aus, bestehend aus 92 g ZrO2 und 8 g Y2O3.
Beides kannst Du über die Molmasse in Stoffmengen umrechnen.
Die einzelne Stoffmenge geteilt durch die Summe beider Stoffmengen ergibt dann den Stoffmengenanteil.
Zunächst einmal hatte ich mit der falschen molaren Masse von Y gerechnet und natürlich auch das falsche Ergebnis erhalten. :-((
M_Y = 173 u und nicht wie angegeben 89 u!!!
Der Zusammenhang zwischen der Masse m [g] eines Stoffes und der Stoffmenge n [mol] ist ja folgender:
n = m/M mit M = molarer Masse in [g/mol]
Wenn das nun auf 100 Anteile bezogen wird, haben wir folgende Situation:
m_ZrO2 = 92 g (pro 100 g)
m_Y2O3 = 8 g (pro 100 g)
n_ZrO2 = m_ZrO2/M_ZrO2 = 92 g/((91g + 2*16 g)/mol) = 0,748 mol
n_Y2O3 = m_Y2O3/M_Y2O3 = 8 g/((2*173g + 3*16g)/mol) = 0,0203 mol
Gesamt: n = 0,7683 mol = 100 mol%
Für den Stoffmengenanteile für Y2O3 ergibt sich:
0,0203 mol *100/0,7683 = 2,64 %
Stimmt, ich habe nachdem die Rechnung mit 89 u vorne und hinten nicht passte, noch einmal nachgeschlagen und dabei versehentlich die Atommasse von Ytterbium (Yb) verwendet.Damit passte es dann ganz ordentlich. Ist allerdings nicht im Sinne der Aufgabe. Mit der atomaren Masse von 89 u kann ich das Ergebnis nicht nachvollziehen.
> M_Y = 173 u und nicht wie angegeben 89 u!!!
Die Angaben sind korrekt - jeweils für die Metalle!
In beiden Fällen ist es dem Schüler aufgetragen, daraus die Molmasse des Oxids zu errechnen.
Hast Du evtl Yttrium und Ytterbium verwechselt?
Hallo, ich verstehe ihre Rechnung. Aber ich habe noch einmal nachgeguckt: Ich bin der Meinung Y hat wirklich 89u. https://de.webqc.org/molecular-weight-of-Yttrium.html
Wie sind Sie auf die 173u gekommen?