Tzt
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- Words: 1,393
- Pages: 35
Sauerstoff O2 – O3
Carl-Wilhelm Scheel (1742-1786)
16O
17O
(99,759 %)
(0,037 %)
O 1s22s22p4
O 2+
Dioxygenyl-Ion
O 2-
Hyperoxid-Ion
O22-
Peroxid-Ion
O2-
Oxid-Ion
O 3-
Ozonid-Ion
18O
(0,204 %)
Chalkogene
Sauerstoff
Schwefel
Selen
Tellur
Farbe
farblos blau
gelb
rot oder grau
grau
Molekül
O2 O3
S8-Ring
Se8-Ring Sex-Kette
Tex-Kette
Fp /oC
-218,4
119 (?-S8)
217
450
Kp /oC
-182,9
444,6
688
990
Kovalenzradius /pm
74
104
117
137
X2- Ionenradius /pm
140
184
198
221
Erste IE /kJ/mol
1312
1004
946
870
EN
3,4
2,6
2,6
2,1
Einfachbindung /kJ/mol
138
213
184
138
E0 zur Reduktion des Elements zu H2X in saurer Lsg. /V
1,23
0,14
-0,40
-0,72
Allotropie - Polymorphie
Vorkommen
Sauerstoff 49,2 % Erdkruste/Atmosphäre SiO2 Oxide, Carbonate, Sulfate, Phosphate Wasser Belebte Natur 60% des menschlichen Körpers
Vorkommen Zusammensetzung reiner Luft in Volumenanteilen /cL/L N2
78,08
N2O
5 10-5
O2
20,95
H2
5 10-5
Ar
0,933
CO
2 10-5
CO2
0,036
Xe
8 10-6
Ne
0,0018
O3
1 10-6
He
5 10-4
NH3
1 10-6
CH4
2 10-4
NO2
1 10-7
Kr
1 10-4
SO2
2 10-8
Gewinnung
Joule-Thomson-Effekt - Verflüssigung von Luft – Linde Verfahren Carl von Linde, 1842-1934
Darstellung
Elektrolyse 2 H2O
O2 + 2 H2
Zersetzung von Oxiden/Peroxiden 2 HgO(s) Na2O2(s) 2 BaO2(s) 2 H2O2(l)
? ? ?
Kat.
2 Hg(l) + O 2(g) 2 Na2O(s) + O 2(g) BaO(s) + O 2(g) 2 H2O(l) + O 2(g)
Zersetzung von Nitraten und Chloraten 2 NaNO3(s) 2 KClO3(s)
? ?
2 NaNO2(s) + O2(g) 2 KCl(s) + 3 O2(g)
Reatkivität O=O Bindungsenergie 494 kJ/mol Reaktivität als Gas und gelöst in Wasser - Aktivierung
* ? -Orbital
Triplett-Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff
Reaktivität
Oxidation – Verbrennung – Metalle
4 Ag(s) + O2(g)
2 Ag 2O Au, Rh
Cs(s) + O2(g)
CsO2(s)
2 Na(s) + O2(g)
Na2O2(s)
4 Li(s) + O2(g)
2 Li2O(s)
Ba(s) + O2(g)
BaO2(s)
2 Mg(s) + O2(g)
2 MgO(s)
2 Al(s) + 3 O2(g)
2 Al 2O3(s)
2 Hg(l) + O2(g)
2 HgO(s)
Reaktivität
2 Fe(s) + O 2(g) 3 Fe(s) + 2 O 2(g) 4 Fe(s) + 3 O 2(g)
FeO(s) 500 oC > 500 oC
Fe3O4(s) 2 Fe2O3(s)
Oxidation – Verbrennung - Nichtmetalle
2 C(s) + O2(g)
1000 oC
2 CO(g)
o
600 C
C(s) + O2(g)
CO2(g)
C(s) + CO 2(g)
2 CO(g) Boudouard-Gleichgwicht
P4(s) + 3 O2(g)
P4O6(s)
P4(s) + 5 O2(g)
P4O10(s)
Reaktivität
Reaktivität 1/8 S8(s) + O2(g) 2 SO2(g) + O2(g)
SO2(g) Kat.
SO3(g) V2O5
N2(g) + O2(g)
?
NO(g) o
2 NO(g) + O2(g)
20 C
2 NO2(g)
Verbrennung von Wasserstoffverbindungen 2 H2S(g) + 3 O2(g)
2 H2O(g) + 2 SO 2(g)
2 CH4(g) + 3 O2(g)
2 CO(g) + 4 H2O(g)
Rösten von Metallsulfiden 2 ZnS(s) + 3 O 2(g)
2 ZnO(s) + 2 SO2(g)
Reaktivität
Strukturen: S8, SO2, SO3
Verwendung
Stahlgewinnung Natriumperoxid, Wasserstoffperoxid Organische Sauerstoffverbindungen Schweißen Behandlung von Wasser Atmungsgas mit N2 oder He
Ozon Blassblaues Gas, giftig, oxidierende Wirkung, explosiv Kp –112 oC
½ O2(g)
O(g)
? H = +247 kJ/mol
O(g) + O 2(g)
O3(g)
? H = - 105 kJ/Mol
3/2 O2
O3
? H = + 142 kJ/mol
O-O-Bindungslänge 128 pm O=O Standardwert 121 pm “ O O
“ ”
”
O
O
O O
Ozon
Stratosphäre – Troposphäre
Stickoxide h·?
NO2
NO + O
O + O2
O3
NO + O3
NO2 + O2
c(O3 ) ? K
c( NO2 ) ?[ Licht] c( NO)
Ozon Kohlenwasserstoffe
h·?
O3
O2 + O*
O* + H2O
2 •OH
•OH + CO
•H + CO2
•OH + RH
•R + H2O R = CH3CH2, alkyl
•H + O2
H-O-O •
•R + O2
R-O-O •
H-O-O• + NO
NO2 + •OH
R-O-O• + NO
NO2 + •R
H3C-CH2-O • + O2
•O2H + CH3CHO “
O H3C
C
O
O
O
N
PAN = Peroxyacetylnitrat O
”
Ozon
FCKW - Fluor-Chlor-Kohlenwasserwasserstoffe
CF2Cl2
h·?
•CF2Cl + •Cl
O3 + •Cl
O2 + •OCl
2 •OCl
Cl2O2
Cl2O2
h·?
•ClO2 + •Cl
•ClO2
O2 + •Cl
2 O3
3 O2
F3C-CH2F, CH3-O-CH3
x2
Wasserstoffperoxid Anthrachinonverfahren H O
O H2
O
O H H
O
O O2 + H2O 2
O
O
H
H2 + O2
H2O2
Wasserstoffperoxid
Anodische Oxidation von Schwefelsäure
2 HSO4-
HO3S-O-O-SO3H + 2 e-
HO3S-OO-SO3H + H2O
2 HSO4- + H2O2
Bariumperoxid BaO2(s) + 2 H+(aq) + SO42-(aq)
BaSO4(s) + H2O2
Wasserstoffperoxid
Kp 150,2 oC Fp –0,4 oC Perhydrol 30-35 % H2O2 in Wasser
Struktur von H2O2 im festen Zustand gauche-Konformation
Zersetzung 2 H2O2
2 H2O + O2(g) -196,2 kJ/mol Katalyse: Katalase Pt, MnO2, KMnO4, Fe3+(aq), I-(aq), OH-(aq)
Wasser
Wasser – Kp, Fp – H-Brückenbindungen – DipolDipol- oder Ion-Dipol-Wechselwirkungen Lösungsmittel
Lösung von Methanol in Wasser Polare Verbindungen lösen sich in polaren Lösungsmitteln und unpolare Verbindungen in unpolaren Lösungsmitteln: Ähnliches löst Ähnliches. Löslichkeit von NaCl, CCl 4, H2, I2, NH3, CH4, CaO, C6H6, C6H5OH C2H5OH, C3H7OH, C4H9OH, C5H11OH?
Wasser Löslichkeit von Kohlenstoff Löslichkeit von ionischen Verbindungen – Ionen-Dipol-Wechselwirkungen
Auflöseprozess eines Ionenkristalls
Hydratation
Hydratisiertes Sulfat-Ion
Hydratisiertes Berillium-Ion
Hydratationsenthalpie K+(g) + Cl -(g)
K+(aq) + Cl -(aq) ? H = - 684,1 kJ/mol unendliche Verdünnung
Hydratation
AlCl 3 + 6 H2O
[Al(H2O)6]Cl 3
FeCl 3 + 6 H2O
[Fe(H2O)6]Cl3
CuSO4·5H2O = [Cu(H2O)4][SO4(H2O)] AlCl 3·6H2O = [Al(H2O)6]Cl 3
3+ OH2 H2O Al OH2 OH2 H2O OH2
Hexaquo-aluminium(III)-Kation
Lösungsenthalpie
Wärmemenge, die beim Lösevorgang in einem offenen Gefäß (konstanter Druck) aufgenommen oder abgegeben wird (unendliche Verdünnung).
KCl((s)
H 2O
K+(g) + Cl -(g)
? H = +701,2 kJ/mol
K+(aq) + Cl -(aq)
? H = -684,1 kJ/mol
K+(aq) + Cl -(aq)
? H = +17,1 kJ/mol
H 2O
K+(g) + Cl -(g) H 2O
KCl(s)
Hydratation: Lösen der H-Brücken im H2O Solvatation des Kations Solvatation des Anions
Lösungsenthalpie
AgF(s)
Ag +(g) + F -(g)
? H = +910,9 kJ/mol
Ag +(g) + F -(g)
Ag +(aq) + F-(aq)
? H = -931,4 kJ/mol
AgF(s)
Ag +(aq) + F-(aq) ? H = -20,5 kJ/mol
Lösungsenthalpie von Gasen
Löslichkeit – Druck – Temperatur 1884 Henri Le Chatelier Prinzip des kleinsten Zwanges Ein im Gleichgewicht befindliches System weicht einem äußeren Zwang (Druck, Temperatur) aus. Exothermer Löseprozess: Li2CO3, Na2SO4 1803 William Henry Henry-Dalton Gesetz c=K·p
Gilt nur für verdünnte Lösungen c Konzentration K Konstante 1/H(T) p Partialdruck
Löslichkeit von HCl oder NH3
Dampfdruck von Lösungen Raoult‘sches Gesetz Gesamtdampfdruck p = p(A) + p(B)
Partialdrücke der Komponenten p(A) = x(A) · p0(A) p(B) = x(B) · p0(B)
Gesamtdampfdruck und Partialdrücke für ideale Gase
Dampfdruck von Lösungen
Partialdampfdrücke und Gasamtdampfdruck Positive und negative Abweichung vom Raoult‘schen Gesetz
Dampfdruck von Lösungen Dampfdruck einer verdünnten Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes B mit p0(B) = 0 p = x(A) · p0(A) x(A) + x(B) = 1 p = (1-x(B)) · p0(A) p = p0(A) – x(B) · p0(A) Welchen Dampfdruck hat eine wässrige Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes mit einer Molalität von 1,00 mol/kg bei 50 oC? Wasser hat bei 50 oC eine Dampfdruck von 12,4 kPa. x(H2O) beträgt 0,982. p = x(H2O) · p0(H2O) = 0,982 · 12,4 kPa = 12,2 kPa
99 mol A + 1 mol B – Dampfdruckerniedrigung 1%
Gefrierpunkt und Siedepunkt Siedepunkt einer Flüssigkeit Siedepunkt einer Lösung Für ein gegebenes Lösungsmittel und eine gegebenen Stoffmengengenkonzentration ist die Siedepunktserhöhung immer gleich groß, unabhängig vom gelösten Stoff.
Gefrierpunkt und Siedepunkt
Siedepunktserhöhung ? TS = ES · b
ES
Molale Siedepunktserhöhung
b
Molalität
Molale Siedepunktserhöhung – 1 mol Substanz in 1 kg Lsm. Kp /oC
ES / oC·kg·mol -1
CH3COOH
118,1
+3,07
C6H6
80,1
+2,53
CCl4
76,8
+5,02
HCCl3
61,2
+3,63
C2H5OH
78,3
+1,22
H2O
100,0
+0,512
Gefrierpunkt und Siedepunkt Gefrierpunktserniedrigung ? TG = EG · b
Molale Gefrierpunktserniedrigung Fp /oC CH3COOH C6H6
EG /oC·kg·mol -1
16,6
-3,90
5,5
-5,12
Campher
179
-39,7
CCl4
-22,8
-29,8
HCCl3
-63,5
-4,68
-114,6
-1,99
Naphthalin
80,2
-6,80
H2O
0,0
-1,86
C2H5OH
Ebullioskopie – Kryoskopie
Die Lösung von 300 mg einer unbekannten, nicht flüchtigen Substanz in 30,0 g CCl 4 hat einen Siedepunkt, der 0,392 oC höher ist als der von reinem CCl 4. Welche Molmasse hat die Substanz?
? TS 0,392o C b? ? ? 0,0781mol / kg o ?1 ES 5,02 C ?kg ?mol
m?
M ?
1000 g / kg ?0,300 g ? 10,0 g / kg 30,0 g m 10,0 g / kg ? ? 128g / mol b 0,0781mol / kg
Osmose 1887 Jacobus van‘t Hoff Osmotischer Druck ? ·V=n·R·T ? =c·R·T
?
Osmotischer Druck
V
Volumen der Lösung
n
Stoffmenge
R = 8,3145 J/mol·K
Biologische Prozesse - Osmose
Carl-Wilhelm Scheel (1742-1786)
16O
17O
(99,759 %)
(0,037 %)
O 1s22s22p4
O 2+
Dioxygenyl-Ion
O 2-
Hyperoxid-Ion
O22-
Peroxid-Ion
O2-
Oxid-Ion
O 3-
Ozonid-Ion
18O
(0,204 %)
Chalkogene
Sauerstoff
Schwefel
Selen
Tellur
Farbe
farblos blau
gelb
rot oder grau
grau
Molekül
O2 O3
S8-Ring
Se8-Ring Sex-Kette
Tex-Kette
Fp /oC
-218,4
119 (?-S8)
217
450
Kp /oC
-182,9
444,6
688
990
Kovalenzradius /pm
74
104
117
137
X2- Ionenradius /pm
140
184
198
221
Erste IE /kJ/mol
1312
1004
946
870
EN
3,4
2,6
2,6
2,1
Einfachbindung /kJ/mol
138
213
184
138
E0 zur Reduktion des Elements zu H2X in saurer Lsg. /V
1,23
0,14
-0,40
-0,72
Allotropie - Polymorphie
Vorkommen
Sauerstoff 49,2 % Erdkruste/Atmosphäre SiO2 Oxide, Carbonate, Sulfate, Phosphate Wasser Belebte Natur 60% des menschlichen Körpers
Vorkommen Zusammensetzung reiner Luft in Volumenanteilen /cL/L N2
78,08
N2O
5 10-5
O2
20,95
H2
5 10-5
Ar
0,933
CO
2 10-5
CO2
0,036
Xe
8 10-6
Ne
0,0018
O3
1 10-6
He
5 10-4
NH3
1 10-6
CH4
2 10-4
NO2
1 10-7
Kr
1 10-4
SO2
2 10-8
Gewinnung
Joule-Thomson-Effekt - Verflüssigung von Luft – Linde Verfahren Carl von Linde, 1842-1934
Darstellung
Elektrolyse 2 H2O
O2 + 2 H2
Zersetzung von Oxiden/Peroxiden 2 HgO(s) Na2O2(s) 2 BaO2(s) 2 H2O2(l)
? ? ?
Kat.
2 Hg(l) + O 2(g) 2 Na2O(s) + O 2(g) BaO(s) + O 2(g) 2 H2O(l) + O 2(g)
Zersetzung von Nitraten und Chloraten 2 NaNO3(s) 2 KClO3(s)
? ?
2 NaNO2(s) + O2(g) 2 KCl(s) + 3 O2(g)
Reatkivität O=O Bindungsenergie 494 kJ/mol Reaktivität als Gas und gelöst in Wasser - Aktivierung
* ? -Orbital
Triplett-Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff
Singulett-Sauerstoff
Reaktivität
Oxidation – Verbrennung – Metalle
4 Ag(s) + O2(g)
2 Ag 2O Au, Rh
Cs(s) + O2(g)
CsO2(s)
2 Na(s) + O2(g)
Na2O2(s)
4 Li(s) + O2(g)
2 Li2O(s)
Ba(s) + O2(g)
BaO2(s)
2 Mg(s) + O2(g)
2 MgO(s)
2 Al(s) + 3 O2(g)
2 Al 2O3(s)
2 Hg(l) + O2(g)
2 HgO(s)
Reaktivität
2 Fe(s) + O 2(g) 3 Fe(s) + 2 O 2(g) 4 Fe(s) + 3 O 2(g)
FeO(s) 500 oC > 500 oC
Fe3O4(s) 2 Fe2O3(s)
Oxidation – Verbrennung - Nichtmetalle
2 C(s) + O2(g)
1000 oC
2 CO(g)
o
600 C
C(s) + O2(g)
CO2(g)
C(s) + CO 2(g)
2 CO(g) Boudouard-Gleichgwicht
P4(s) + 3 O2(g)
P4O6(s)
P4(s) + 5 O2(g)
P4O10(s)
Reaktivität
Reaktivität 1/8 S8(s) + O2(g) 2 SO2(g) + O2(g)
SO2(g) Kat.
SO3(g) V2O5
N2(g) + O2(g)
?
NO(g) o
2 NO(g) + O2(g)
20 C
2 NO2(g)
Verbrennung von Wasserstoffverbindungen 2 H2S(g) + 3 O2(g)
2 H2O(g) + 2 SO 2(g)
2 CH4(g) + 3 O2(g)
2 CO(g) + 4 H2O(g)
Rösten von Metallsulfiden 2 ZnS(s) + 3 O 2(g)
2 ZnO(s) + 2 SO2(g)
Reaktivität
Strukturen: S8, SO2, SO3
Verwendung
Stahlgewinnung Natriumperoxid, Wasserstoffperoxid Organische Sauerstoffverbindungen Schweißen Behandlung von Wasser Atmungsgas mit N2 oder He
Ozon Blassblaues Gas, giftig, oxidierende Wirkung, explosiv Kp –112 oC
½ O2(g)
O(g)
? H = +247 kJ/mol
O(g) + O 2(g)
O3(g)
? H = - 105 kJ/Mol
3/2 O2
O3
? H = + 142 kJ/mol
O-O-Bindungslänge 128 pm O=O Standardwert 121 pm “ O O
“ ”
”
O
O
O O
Ozon
Stratosphäre – Troposphäre
Stickoxide h·?
NO2
NO + O
O + O2
O3
NO + O3
NO2 + O2
c(O3 ) ? K
c( NO2 ) ?[ Licht] c( NO)
Ozon Kohlenwasserstoffe
h·?
O3
O2 + O*
O* + H2O
2 •OH
•OH + CO
•H + CO2
•OH + RH
•R + H2O R = CH3CH2, alkyl
•H + O2
H-O-O •
•R + O2
R-O-O •
H-O-O• + NO
NO2 + •OH
R-O-O• + NO
NO2 + •R
H3C-CH2-O • + O2
•O2H + CH3CHO “
O H3C
C
O
O
O
N
PAN = Peroxyacetylnitrat O
”
Ozon
FCKW - Fluor-Chlor-Kohlenwasserwasserstoffe
CF2Cl2
h·?
•CF2Cl + •Cl
O3 + •Cl
O2 + •OCl
2 •OCl
Cl2O2
Cl2O2
h·?
•ClO2 + •Cl
•ClO2
O2 + •Cl
2 O3
3 O2
F3C-CH2F, CH3-O-CH3
x2
Wasserstoffperoxid Anthrachinonverfahren H O
O H2
O
O H H
O
O O2 + H2O 2
O
O
H
H2 + O2
H2O2
Wasserstoffperoxid
Anodische Oxidation von Schwefelsäure
2 HSO4-
HO3S-O-O-SO3H + 2 e-
HO3S-OO-SO3H + H2O
2 HSO4- + H2O2
Bariumperoxid BaO2(s) + 2 H+(aq) + SO42-(aq)
BaSO4(s) + H2O2
Wasserstoffperoxid
Kp 150,2 oC Fp –0,4 oC Perhydrol 30-35 % H2O2 in Wasser
Struktur von H2O2 im festen Zustand gauche-Konformation
Zersetzung 2 H2O2
2 H2O + O2(g) -196,2 kJ/mol Katalyse: Katalase Pt, MnO2, KMnO4, Fe3+(aq), I-(aq), OH-(aq)
Wasser
Wasser – Kp, Fp – H-Brückenbindungen – DipolDipol- oder Ion-Dipol-Wechselwirkungen Lösungsmittel
Lösung von Methanol in Wasser Polare Verbindungen lösen sich in polaren Lösungsmitteln und unpolare Verbindungen in unpolaren Lösungsmitteln: Ähnliches löst Ähnliches. Löslichkeit von NaCl, CCl 4, H2, I2, NH3, CH4, CaO, C6H6, C6H5OH C2H5OH, C3H7OH, C4H9OH, C5H11OH?
Wasser Löslichkeit von Kohlenstoff Löslichkeit von ionischen Verbindungen – Ionen-Dipol-Wechselwirkungen
Auflöseprozess eines Ionenkristalls
Hydratation
Hydratisiertes Sulfat-Ion
Hydratisiertes Berillium-Ion
Hydratationsenthalpie K+(g) + Cl -(g)
K+(aq) + Cl -(aq) ? H = - 684,1 kJ/mol unendliche Verdünnung
Hydratation
AlCl 3 + 6 H2O
[Al(H2O)6]Cl 3
FeCl 3 + 6 H2O
[Fe(H2O)6]Cl3
CuSO4·5H2O = [Cu(H2O)4][SO4(H2O)] AlCl 3·6H2O = [Al(H2O)6]Cl 3
3+ OH2 H2O Al OH2 OH2 H2O OH2
Hexaquo-aluminium(III)-Kation
Lösungsenthalpie
Wärmemenge, die beim Lösevorgang in einem offenen Gefäß (konstanter Druck) aufgenommen oder abgegeben wird (unendliche Verdünnung).
KCl((s)
H 2O
K+(g) + Cl -(g)
? H = +701,2 kJ/mol
K+(aq) + Cl -(aq)
? H = -684,1 kJ/mol
K+(aq) + Cl -(aq)
? H = +17,1 kJ/mol
H 2O
K+(g) + Cl -(g) H 2O
KCl(s)
Hydratation: Lösen der H-Brücken im H2O Solvatation des Kations Solvatation des Anions
Lösungsenthalpie
AgF(s)
Ag +(g) + F -(g)
? H = +910,9 kJ/mol
Ag +(g) + F -(g)
Ag +(aq) + F-(aq)
? H = -931,4 kJ/mol
AgF(s)
Ag +(aq) + F-(aq) ? H = -20,5 kJ/mol
Lösungsenthalpie von Gasen
Löslichkeit – Druck – Temperatur 1884 Henri Le Chatelier Prinzip des kleinsten Zwanges Ein im Gleichgewicht befindliches System weicht einem äußeren Zwang (Druck, Temperatur) aus. Exothermer Löseprozess: Li2CO3, Na2SO4 1803 William Henry Henry-Dalton Gesetz c=K·p
Gilt nur für verdünnte Lösungen c Konzentration K Konstante 1/H(T) p Partialdruck
Löslichkeit von HCl oder NH3
Dampfdruck von Lösungen Raoult‘sches Gesetz Gesamtdampfdruck p = p(A) + p(B)
Partialdrücke der Komponenten p(A) = x(A) · p0(A) p(B) = x(B) · p0(B)
Gesamtdampfdruck und Partialdrücke für ideale Gase
Dampfdruck von Lösungen
Partialdampfdrücke und Gasamtdampfdruck Positive und negative Abweichung vom Raoult‘schen Gesetz
Dampfdruck von Lösungen Dampfdruck einer verdünnten Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes B mit p0(B) = 0 p = x(A) · p0(A) x(A) + x(B) = 1 p = (1-x(B)) · p0(A) p = p0(A) – x(B) · p0(A) Welchen Dampfdruck hat eine wässrige Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes mit einer Molalität von 1,00 mol/kg bei 50 oC? Wasser hat bei 50 oC eine Dampfdruck von 12,4 kPa. x(H2O) beträgt 0,982. p = x(H2O) · p0(H2O) = 0,982 · 12,4 kPa = 12,2 kPa
99 mol A + 1 mol B – Dampfdruckerniedrigung 1%
Gefrierpunkt und Siedepunkt Siedepunkt einer Flüssigkeit Siedepunkt einer Lösung Für ein gegebenes Lösungsmittel und eine gegebenen Stoffmengengenkonzentration ist die Siedepunktserhöhung immer gleich groß, unabhängig vom gelösten Stoff.
Gefrierpunkt und Siedepunkt
Siedepunktserhöhung ? TS = ES · b
ES
Molale Siedepunktserhöhung
b
Molalität
Molale Siedepunktserhöhung – 1 mol Substanz in 1 kg Lsm. Kp /oC
ES / oC·kg·mol -1
CH3COOH
118,1
+3,07
C6H6
80,1
+2,53
CCl4
76,8
+5,02
HCCl3
61,2
+3,63
C2H5OH
78,3
+1,22
H2O
100,0
+0,512
Gefrierpunkt und Siedepunkt Gefrierpunktserniedrigung ? TG = EG · b
Molale Gefrierpunktserniedrigung Fp /oC CH3COOH C6H6
EG /oC·kg·mol -1
16,6
-3,90
5,5
-5,12
Campher
179
-39,7
CCl4
-22,8
-29,8
HCCl3
-63,5
-4,68
-114,6
-1,99
Naphthalin
80,2
-6,80
H2O
0,0
-1,86
C2H5OH
Ebullioskopie – Kryoskopie
Die Lösung von 300 mg einer unbekannten, nicht flüchtigen Substanz in 30,0 g CCl 4 hat einen Siedepunkt, der 0,392 oC höher ist als der von reinem CCl 4. Welche Molmasse hat die Substanz?
? TS 0,392o C b? ? ? 0,0781mol / kg o ?1 ES 5,02 C ?kg ?mol
m?
M ?
1000 g / kg ?0,300 g ? 10,0 g / kg 30,0 g m 10,0 g / kg ? ? 128g / mol b 0,0781mol / kg
Osmose 1887 Jacobus van‘t Hoff Osmotischer Druck ? ·V=n·R·T ? =c·R·T
?
Osmotischer Druck
V
Volumen der Lösung
n
Stoffmenge
R = 8,3145 J/mol·K
Biologische Prozesse - Osmose
