Hi,
Mal wieder eine Frage von jemandem der sich nach Jahren wieder in die physikalische Chemie eindenken muss:
Ich habe eine Gasprobe die, sagen wir mal, zu 99,98 mol% aus CH4 und zu 0.02 mol% aus C7H16 (Heptan) besteht.
Nun hat Heptan eine Siedetemperatur von 98°C. Wie bekomme ich raus, wieviel von dem Heptan bei Standardbedingungen (20°C / 1bar) kondensieren? Könnte es sein dass gar nichts kondensiert?
Hallo Zerschmetterling,
was hast du denn alles für Unterlagen?
Hast du die Dampfdruckkurve von Heptan?
Hast du die Sättigungskurve von Heptan?
Wird bei Gasproben nicht meist Vol % angegeben? Also 99,98 Vol% Methan und 0,02 Vol% Heptan, hier bei 20 ° und 1 bar.
Grüße
watergolf
Hallo Zerschmetterling,
was hast du denn alles für Unterlagen?
Hast du die Dampfdruckkurve von Heptan?
nein
Hast du die Sättigungskurve von Heptan?
nein
Wird bei Gasproben nicht meist Vol % angegeben? Also 99,98
Vol% Methan und 0,02 Vol% Heptan, hier bei 20 ° und 1 bar.
Sollte im Idealfall doch eh identisch sein. Angaben sind aber so oder so in Mol%.
Grüße
watergolf
Wie gesagt: Mich interessiert, wie man das prinzipiell berechnen würde.
Hallo Zerschmetterling,
wie wir jetzt erfahren, hängt dein Herz nicht an dem von dir eingangs genannten System Methan/Heptan. Für Heptan sind dir keine Dampfdruck- und Sättigungs-Kurven bekannt.
Da du dich: „ … nach Jahren wieder in die physikalische Chemie eindenken …“ mußt, interessiert dich: „…,wie man das prinzipiell berechnen würde“.
Wenn dich die prinzipielle Berechnung des Problems interessiert - und Werte für das System Methan/Heptan nicht greifbar sind - schlage ich vor, die prinzipiellen Überlegungen am System Luft/Wasser durchzuexerzieren.
Angenommen, die Gasanalyse ergab bei 20 °C und 1bar Umgebungsdruck 99,98 Vol % Luft und 0,02 Vol % Wasserdampf.
Deine Ausgangsfrage: „Wie bekomme ich raus, wieviel von dem Heptan bei Standardbedingungen (20°C / 1bar) kondensieren?“, darf man dann umformulieren in: „Wie bekomme ich raus, wieviel von dem Wasser bei Standardbedingungen (20°C / 1bar) kondensieren?“
Berechnung: Etwa aus dem: „Chemiker-Kalender“, Springer Verlag (1966), kann man auf Seite 549 der Tabelle: „Menge Wasserdampf in g/m3 in gesättigter Luft“ entnehmen, daß Luft von 20 °C und 1 bar Umgebungsdruck maximal = 17,3 g Wasser pro m3 aufnehmen kann. Darüber hinaus, etwa bei 18,0 g, beginnen Teile des Wassers (18,0 g – 17,3 g = 0,7 g) zu kondensieren.
In einem Kubikmeter befinden sich nach der Gasanalyse 999,8 l Luft und 0,2 l Wasser (gasförmig).
Nimmt man Wasserdampf als ideales Gas an, so ergibt sich pro Mol Wasser bei 20 °C und 1 bar Druck ein Volumen von ca. 24,04 Liter.
Also 1 Mol = 22,04 l und x Mol sind 0,2 l,
das sind aufgerundet ca. 0,01 mol H2O (und damit bei einer Molmasse für Wasser von 18 g/mol) = 18 g/mol * 0,01 mol = 0,18 g Wasser im analysierten Kubikmeter.
Ergebnis: Diese Menge liegt weit unter der Sättigungskonzentration von 17,3 g Wasser pro Kubikmeter bei 20 °C und 1 bar und es wird kein Wasser kondensieren.
Grüße
watergolf