Warum kann man die Dichte von Zucker nicht so einfach berechnen?
Woran liegt es dass man die Duchte von Zucker nicht durch die Masse ( gemessen durch einebnen Wage) und das Volumen (gemessen dich Wasserverdrängung, also wie viel Wasser wurde weggedrängt? Und das ist dann das Volumen.
3 Antworten
Natürlich kannst Du die Dichte von Zucker aus der Volumsverdrängung einer bekannten Masse der Substaz messen, aber dazu mußt Du Dir eine Flüssigkeit aussuchen, in der sich der Zucker nicht löst, z.B. Benzin.
Fester Zucker (vermutlich meinst Du Saccharose) hat eine Dichte von ρ=1.59 g/cm³, also nimmt ein Gramm ein Volumen von 0.63 cm³ ein — man sagt auch, das spezifische Volumen von Zucker betrage 0.63 cm³/g.
Wenn Du nun versuchen würdest, die Dichte von Zucker aus einer Zuckerlösung zu bestimmen, dann kriegst Du zwar eine Zahl heraus, aber eine andere. Würdest Du z.B. 1000 ml Wasser nehmen und 53 g Zucker darin auflösen, dann erhältst Du überraschenderweise nur 920 ml Gesamtvolumen — das scheinbare spezifische Volumen des Zuckers ist also negativ, ein Gramm Zucker hätte nach dieser Messung ein Volumen von −1.60 cm³! Diese Zahl ist zudem konzentrationsabhängig und wir für noch größere Konzentration noch negativer. Eine Lösung aus 1000 ml Wasser plus 111 g Zucker hätte sogar nur ein Volumen von 833 ml bzw. das scheinbare spezifische Volumen betrüge −1.66 cm³/g.
(Diese Zahlen habe ich aus dem im Internet zugänglichen Dichten für Saccharoselösungen ausgerechnet. Für w=5% ist ρ=1.144 g/ml, und für w=10% ist ρ=1.333 g/ml. Die krummen Zahlen in den Beispielen kommen daher, daß ich genau diese Massenanteile anstrebe, aber jeweils bezogen auf 1000 Wasser. Rechenfehler nicht ausgeschlossen).
Da diese Messung Hausnummern ergibt, ist sie offenbar nicht geeignet, das Gewünschte zu messen. Scheinbare spezifische Volumina sind aber per se interessant, weil sie etwas über die Wechselwirkungen zwischen Lösungsmittel und gelöstem Stoff verraten.
Du kannst Zucker in Öl schütten und so das Volumen bestimmen. In Wasser löst sich der Zucker auf, was das Ergebnis verfälscht. 1 Liter Zucker und 1 Liter Zucker ergeben nicht unbedingt 2 Liter Zuckerwasser.
Zucker besteht aus vielen kleinen kristallen, zwischen denen luft liegen kann. Deshalb kann man Zucker nicht als abgeschlossene Masse rechnen, da es einfach gesagt nicht die nötige "Dichte" aufweist.
Deine Frage ist etwas unverständlich formuliert, aber ich hoffe ich konnte sie beantworten :)