Anteile im Gasgemisch < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein Gasgemisch setze sich aus den Gasen Wasserstoff (H2, m(r)=2), Methan (CH4, m(r)=16 und Kohlenmonoxid (CO, m(r)=28) zusammen. In welchen Mengen (gesucht ist der Anteil in % der einzelnen Komponenten an der Gesamtmasse) sind die jeweiligen Komponenten im Gemisch enthalten, wenn ihre Partialdrücke wie folgt bestimmt sind:
p(H2) = 70,9 * [mm] 10^3 [/mm] Pa
p(CH4) = 202,7 [mm] *10^3 [/mm] Pa
p(CO) = 131,7 [mm] *10^3 [/mm] Pa |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Hallo,
leider ist mir nicht klar, wie an diese Aufgabe herangegangen werden muss. Der Gesamtdruck wäre 405,3 * [mm] 10^3 [/mm] Pa. Aber wie komm ich an die Gesamtmasse mit m(r) und dem Druck? Und wie an die Anteile?
Für Ansätze, Tipps und Tricks schonmal danke.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:05 Mi 05.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
du benutzt [mm] \frac{n_i}{n_\mathrm{Gesamt}} [/mm] = [mm] \frac{p_i}{p_\mathrm{Gesamt}}. [/mm]
die [mm] n_i [/mm] sind die TeilchenZahlen, da du die molaren Massen kennst kommen daraus die Massenanteile.
Gruss leduart
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Okay, danke erstmal.
Um nun die Teilchenanzahl zu erhalten, gibt es die Formel N=n*A (mit A=Avogadrokonstante) und n=m/m(r). m(r) habe ich ja in der Aufgabe und A ist ohnehin bekannt. Was ich suche ist m. Aber hierfür brauche ich n?
Die rechte Seite der Gleichung ist auch bekannt...
Also meine Überlegung war die linke Seite folgender Maßen zu ersetzen:
ni= A* m/m(r)
und das für den Gesamtwert und den individuellen. Aber dann hab ich 2 m's...
Wo ist der Denkfehler? Ist das ganze eigentlich viel eifnacher?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:18 Mi 05.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
es kommt doch nur auf die Massenverhältnisse an, also kannst du für m entweder den Buchstaben stehen lasen oder 1kg oder 17kg oder sonst was annehmen. woher hast du 2 m's?
wie kriegst du aus [mm] n_i [/mm] und m=molare masse denn [mm] M_i [/mm] die masse der iten Komponente raus? was m/m(r)ist, hast du nicht erklärt.
Gruss leduart
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Hallo,
tut mir leid, dass ich mich jetzt einfach mal so in diese Aufgabe mit einmische, aber ich hänge gerade leider selber an ihr...
wenn ich doch hingehe und [mm] \nu [/mm] = m / m(r) rechne, erhalte ich doch die bekannte Konstante m(A) = 1,661*10^-27kg, oder nicht??
Ich hab das Ganze jetzt einmal versucht auszurechnen, habe aber plötzlich N(Gesamt) in Abhängigkeit von einem m herausbekommen.
Habe Folgendes gemacht:
N(i) = p(i)
N(Gesamt) p(Gesamt)
Habe dann in diese Formel die bekannten Größen (rechte Seite) von p(i) und p(gesamt) eingesetzt, wobei zum Beispiel für H(2) 0,175 herauskommt.
Benutze ich nun die Formeln N = [mm] \nu [/mm] * A
und [mm] \nu [/mm] = m / m(r) , so erhalte ich für N = (A*m) / m(r)
Bleibe ich nun beim Beispiel von H(2) so erhalte ich für das N in Abhängigkeit von m: N = 3,011*10^23 * m
so kann ich auhc jeweils für die anderen beiden Gasanteile vorgehen und erhalte dann:
N(CH(4)) = 3,76*10^22 * m
N(CO) = 2,15*10^22 * m
nun weiß ich aber leider nicht, ob ich dies bisher richtig gemacht habe und wenn ja, wie ich von da aus weiter kommen soll.... wäre für Hilfe sehr dankbar :)
Mit freundlichen Grüßen,
Yvonne
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:41 Do 06.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
siehe die antwort von Wattworm
Gruss leduart
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Hast du erstmal überhaupt eine Lösung?
Also wenn ich mich ein wenig an meine physikalische chemie entsinne sollte es nach Dalton, recht simpel sein...
du hast ja deine einzelnen Partialdrücke [mm] p_{i}[/mm]
den Gesamtdruck p hast du ja nun auch richtig berechnet.
Nach Dalton gilt:
[mm]p_{i}=X_{i}*p[/mm]
so erhalte ich folgende Stoffmengenanteile
[mm]X(H_{2}) = 17,5 [/mm]%
[mm]X(CH_{4}) = 50,0 [/mm]%
[mm]X(CO) = 32,5% [/mm]
angenommen du hast 100 mol Stoffgemisch, so erhältst du nun demzufolge folgende Stoffmengen:
[mm]n(H_{2}) = 17,5mol [/mm]
[mm]n(CH_{4}) = 50,0mol [/mm]
[mm]n(CO) = 32,5mol [/mm]
mittels der bekannten Formel: [mm]n=\bruch{m}{M}[/mm] erhälts du folgende Massen:
[mm]m(H_{2}) = 35g [/mm]
[mm]m(CH_{4}) = 800g [/mm]
[mm]m(CO) = 910g [/mm]
die Gesamtmasse beträgt demzufolge 1745 g.
mit der Formel für den Massenanteil: [mm]w=\bruch{m_{i}}{m_{ges}}[/mm]
erhältst du folgende Massenanteile für deine Komponenten...
[mm]w(H_{2}) = 2 [/mm]%
[mm]w(CH_{4}) = 45,8 [/mm]%
[mm]w(CO) = 52,2% [/mm]
Dieser weg erscheint mir recht plausibel und auch logisch. Denn Dampfdrücke addieren sich, genauso wie Stoffmengen und aus den Stoffmengenanteilen kann man demzufolge Massen berechnen...
Kann aber auch sein, dass ich vollkommen falsch liege...
Über Rückmeldung würde ich mich freuen...
MfG
Watti
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:39 Do 06.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
das ist alles richtig.wobei deine [mm] X_i [/mm] meine [mm] n_i/n [/mm] sind
Gruss leduart
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