3 Antworten
Die ungefähre Zahl der Atome kann man ziemlich leicht abschätzen, auch ohne die Art des Kunststoffs zu wissen. Man muss dafür nur wissen, wie man mit Mol, bzw. mit der Avogadro-Zahl rechnet.
Da die mengenmäßig allermeisten Kunststoffe (PE, PP, PS, PET, PU, PVC) nur aus wenigen bestimmten Elementen bestehen (H, C, O, N und Cl mit Atommassen zwischen 1 und 35) und ihre typische Dichte zwischen 0,8 und 2,2 g/cm^3 liegt, ergeben sich für den Zentimeterwürfel als Untergrenze und Obergrenze, je nach angenommenem Element, 0,22 Mol bis 2 Mol mit etwa 10^22 bis 10^24 Atomen. Das ist grob, aber es gibt schon mal die Größenordnung an, mit der wir es zu tun haben.
https://de.wikipedia.org/wiki/Avogadro-Konstante
https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Genauer wird es, wenn wir die Mengenanteilen der Elemente eines bestimmten Kunststoffs mit ihren Atommassen verrechnen. Dann können wir sagen, wie schwer die enthaltenen Atome durchschnittlich sind. In der Wikipedia findet man die Summenformeln zu einzelnen Kunststoffen, an denen man die Anteile ablesen kann.
Schaun wir das Beispiel PE an:
Die Summenformel des Grundbausteins ist C2H4. Das heißt: Es kommen immer zwei Atome Wasserstoff auf jedes Atom Kohlenstoff. Das gibt eine durchschnittliche Atommasse von (12+1+1)/3 = ca 4,67.
Die Dichte des PE ist je nach Typ irgendwo zwischen 0,87 und 0,97 g/cm^3. Damit hat der Würfel eine Masse von 0,87 bis 0,97 g.
https://de.wikipedia.org/wiki/Polyethylen
Geteilt durch die durchschnittliche Atommasse 4,67 ergibt die Masse eine Molzahl von 0.1863 bis 0.2078 Mol.
Malgenommen mit der Avogadro-Zahl ergibt das 1.12*10^23 bis 1.25*10^23 Atome.
Ich nehme jetzt einfach mal Polyvinylchlorid, die Dichten unterscheiden sich natürlich. Reiner Polyvinylchlorid hat eine Dichte von circa 1,38g/cm^3, also wiegt unser Würfel auch um die 1,38g. Da die Molare Masse von PVC 62,5 g/mol ist haben wir n = 1,38g/62,5g/mol = 0,02208 Mol und damit 1,33*10^22 Moleküle. Atome sind es 6 mal so viel.
Genau das meinte ich. Korrekt hätte es heißen müssen "die molare Masse des Monomers...".
Ist natürlich Korinthenkackerei von mir. Ansonsten eine tolle Antwort 👍🏼
Moin,
das kann man so nicht sagen. Welcher Kunststoff? Welche Masse? Welcher Reinheitsgrad des Kunststoffs? Gibt es Additiva? Wenn ja, welche? In welcher prozentualen Zusammensetzung?
Gegenfragen über Gegenfragen. Ergo: keine eindeutige Antwort möglich.
LG von der Waterkant
Fast.