Siedepunkte wässriger Lösungen

Wissenschaft Chemie
#1

Hi

Bevor ich mir noch was falsch einpräge, wollte ich nur mal nachfragen, ob ich richtig gedacht habe.

Die Frage ist, welche der Stoffe bei gleicher Molalität in Wasser den höchsten Siedepunkt haben.
Natriumcarbonat
Natriumhydrogencarbonat
Kaliumhydroxid
Natriumchlorid
Salzsäure

Ist es korrekt, dass man - ohne groß eien Formel anwenden zu müssen - sagen kann, dass in je mehr Ionen das Salz dissoziiert, der Siedepunkt umso höher ist (natürlich bei gleicher Stoffmenge) ???

Aber wie gehe ich dann mit Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat vor, die ja in die gleiche Zahl von Ionen zerfallen. Lie gt es dann an der Masse der einzelnen Ionen?? Oder ist es, weil H+ eh schon im Wasser dann und wann vorkommt?

Danke und Grüße

Karana

#2

Hay,

Bevor ich mir noch was falsch einpräge, wollte ich nur mal
nachfragen, ob ich richtig gedacht habe.

Die Frage ist, welche der Stoffe bei gleicher Molalität in
Wasser den höchsten Siedepunkt haben.

wie habt ihr denn die Siedepunkterhöhung der Lösung eines Stoffes definiert?
Welche Eigenschaften muß der gelöste Stoff haben?
Welche Gleichungen für die konzentrationsabhängigen Eigenschaften verdünnter Elektolylösungen auf molaler Basis habt ihr durchgenommen?

Salzsäure

Wer hat denn die Salzsäure in diesem Zusammenhang genannt?

Gruß

watergolf

#3

wie habt ihr denn die Siedepunkterhöhung der Lösung eines
Stoffes definiert?
Welche Eigenschaften muß der gelöste Stoff haben?
Welche Gleichungen für die konzentrationsabhängigen
Eigenschaften verdünnter Elektolylösungen auf molaler Basis
habt ihr durchgenommen?

Ich versuch das gerade für meine Abschlussprüfung zu lernen. Beigebracht hat uns das in dem Sinne keiner, es war halt eine Übungsaufgabe, wie sie auch in der Prüfung drankommen könnte.

Ich denke es geht hauptsächlich um den einfachen Fall eines vollständig lösbaren Salzes in Wasser.

Bei meiner Recherche bin ich auf das Raoultsche Gesetz gestoßen. Was ich begriffen hab ist, dass je mehr Stoff im Wasser gelöst ist, desto schwieriger hat es die Flüssigkeit zu sieden, sprich der Siedepunkt steigt proportional. Dann muss man eben beachten, dass aus einem Mol eines Salzes AB die Ionen A+ und B- werden, also zwei Mol usw.

Daher klingt das für mich logisch, Natriumcarbonat ODER Natriumhydrogencarbonat zu nehmen. Bleibt die Frage, warum das eine und nicht das andere.

Grüße

Karana

P.S.: In der Berufsschule wurd nur drei Wochen lang über Flüssig-Flüssig-Systeme gesprochen und deren Gleichungen, Destillation, Rektifikation etc. Salze wurden nicht besprochen.

#4

Hi Karana.

Bevor ich mir noch was falsch einpräge, wollte ich nur mal
nachfragen, ob ich richtig gedacht habe.

kann es sein, dass du uns die wichtigste Information vorenthältst, nämlich dass du von der „molaren Siedepunktserhöhung“ weißt?

Und dass bei Salzen die Anzahl der Ionen zählt?

Die Frage ist, welche der Stoffe bei gleicher Molalität in
Wasser den höchsten Siedepunkt haben.

Ich vermute mal JA, daher reduziert sich die Frage auf den Grad der Dissoziation, einen veralteten Ausdruck benutzend.

Natriumcarbonat
Natriumhydrogencarbonat
Kaliumhydroxid
Natriumchlorid
Salzsäure

Die 3 letzten sind zu 100 % dissoziiert, und Carbonat dürfte bei genügender Verdünnung zu Hydrogencarbonat protoniert werden. Das kannst du selbst ausrechnen, ich spar’s mir für den Moment.

Ist es korrekt, dass man - ohne groß eien Formel anwenden zu
müssen - sagen kann, dass in je mehr Ionen das Salz
dissoziiert, der Siedepunkt umso höher ist (natürlich bei
gleicher Stoffmenge) ???

Jedes Mol Ion wirkt wie ein Mol „Stoff“.

Aber wie gehe ich dann mit Natriumcarbonat und
Natriumhydrogencarbonat vor, die ja in die gleiche Zahl von
Ionen zerfallen.

Nun mal langsam mit den jungen Pferden! Carbonat enthält immerhin 2 Na-Ion, Hydrogencarbonat nur eins. Und das pH-abhängige Gleichgewicht CarbonatHydrogencarbonat sollte man zumindest im Hinterkopf haben.

Lie gt es dann an der Masse der einzelnen
Ionen?? Oder ist es, weil H+ eh schon im Wasser dann und wann
vorkommt?

Es liegt nicht an der Masse, sondern an der Anzahl! Das zu verstehen, und zwar anhand des osmotischen Drucks, hat mir Einsteins Originalarbeit geholfen. Ein Lob auf die Didaktik!

Gruß, Zoelomat

P.S. H+ kommt im „Wasser“ zu 10^-7 Mol vor. Du musst erst die Bedingungen und Anzahl der Ionen ausrechnen, DANN die Siedepunktserhöhung.

#5

kann es sein, dass du uns die wichtigste Information
vorenthältst, nämlich dass du von der „molaren
Siedepunktserhöhung“ weißt?

Ich hab mal vor nem Jahr innerhalb einer Viertelstunde das Raoultsche Gesetz erklärt bekommen. Mehr weiß ich nicht mehr.

Und dass bei Salzen die Anzahl der Ionen zählt?

Siehe meinen zweiten Beitrag.

Ich vermute mal JA, daher reduziert sich die Frage auf den
Grad der Dissoziation, einen veralteten Ausdruck benutzend.

Warum machst du es so kompliziert?

Natriumcarbonat
Natriumhydrogencarbonat
Kaliumhydroxid
Natriumchlorid
Salzsäure

Die 3 letzten sind zu 100 % dissoziiert, und Carbonat dürfte
bei genügender Verdünnung zu Hydrogencarbonat protoniert
werden. Das kannst du selbst ausrechnen, ich spar’s mir für
den Moment.

Ich frage mich, ob das überhaupt zum Verständnis was zur Sache tut. Gut… um zu verstehen, warum ein Auto fährt, kann man auch erstmal beim Boardcomputer anfangen… aber vielleicht reicht es, zu sagen, dass die Räder rollen.

Ich will da keine Berechnungen anstellen und alle Eventualitäten einbeziehen. Es ging in der Aufgabe darum, einen groben Zusammenhang zu verstehen. Und da war ich mir eben nicht sicher, Gleichung hin oder her.

Aber wie gehe ich dann mit Natriumcarbonat und
Natriumhydrogencarbonat vor, die ja in die gleiche Zahl von
Ionen zerfallen.

Nun mal langsam mit den jungen Pferden! Carbonat enthält
immerhin 2 Na-Ion, Hydrogencarbonat nur eins. Und das
pH-abhängige Gleichgewicht CarbonatHydrogencarbonat sollte
man zumindest im Hinterkopf haben.

Okay, ich hab das im Hinterkopf. Ich zähle, das ausgelassen, bei Hydrogencarbonat und Carbonat die gleiche Anzahl von Ionen!

P.S. H+ kommt im „Wasser“ zu 10^-7 Mol vor. Du musst erst die
Bedingungen und Anzahl der Ionen ausrechnen, DANN die
Siedepunktserhöhung.

Kannst du das mal erläutern? Am liebsten direkt an unserem Beispiel Carbonat/Hydrogencarbonat.

Bei Wikipedia steht zur Siedepunktserhöhung, nach dem Raoultschen Gesetz diese Gleichung:

http://upload.wikimedia.org/math/8/0/c/80c325b7d2b0a…

Jetzt liegt es an diesem Proportionalitätsfaktor, denn ich komme ja bei beiden Salzen auf die gleiche Anzahl von Ionen. Bloß, dass das eine eben ein H+ ist.

Ich denke nicht, dass wir die ganzen Salze einfach nach ihren Eigenschaften den Siedepunkt betreffen auswendig lernen müssen. Daher muss es noch eine andere logische Erklärung geben, wieso es nun Carbonat ist, nicht Hydrogencarbonat.

#6

Hallo,

als Definition könntest du dir merken:
„Der Siedepunkt einer Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes ist höher als der des reinen Lösungsmittels, da der gelöste Stoff den Dampfdruck des Lösungsmittels herabsetzt.“

Eine wichtige Eigenschaft des gelösten Stoffes soll also sein, daß er nichtflüchtig ist.

Salzsäure gehört deshalb nicht hierher, da nur bei geringer Salzsäurekonzentration der Partialdruck von Chlorwasserstoff sehr niedrig ist.
(siehe z.B.: http://www.qvf.de/qvf-process-systems-de/mineralsaur…)

Die Siedepunkterhöhung gehört zu den sog. kolligativen (konzentrationsabhängigen) Eigenschaften von Substanzen. Sie stehen vor allem mit der Anzahl der Partikel einer Lösung in Zusammenhang.
Zu den kolligativen Eigenschaften gehören die Dampfdruckerniedrigung, die Siedepunkterhöhung, die Gefrierpunkterniedrigung und der osmotische Druck.

Daher klingt das für mich logisch, Natriumcarbonat ODER
Natriumhydrogencarbonat zu nehmen. Bleibt die Frage, warum das
eine und nicht das andere.

Mit dieser Frage hat sich Van’t Hoff beschäftigt. Siehe etwa:

http://de.wikipedia.org/wiki/Van-%E2%80%99t-Hoff-Faktor

darin u.a.:
„Als Beispiel hat Glucose einen Van-’t-Hoff-Faktor von 1, denn sie ist undissoziiert in Wasser löslich.
Demgegenüber ist der Van-’t-Hoff-Faktor von Natriumchlorid gleich 2, denn ein Mol NaCl dissoziiert in je ein Mol Na+ und Cl-. Stoffe wie schwache Elektrolyte, die nur teilweise dissoziieren, haben folglich einen gebrochenen Van-’t-Hoff-Faktor je nach dem jeweiligen Dissoziationsgleichgewicht.“

Die Frage ist zuerst: Wie löst sich die jeweilige Substanz in Wasser? Dissoziiert sie oder dissoziiert sie nicht?

Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat dissoziieren in Wasser. Natriumcarbonat hat einen Faktor von 3 (Dissoziation in: 2 Na+ und CO32-) und Natriumhydrogencarbonat (Dissoziation in: Na+ und HCO3-) theoretisch einen von 2.
Theoretisch deshalb, weil bei der Dissoziation von Natriumhydrogenarbonat in Wasser noch etwas mehr geschieht als die angegebene Reaktion.

Gruß

watergolf

#7

Die Lösung?
nochmals ein Ansatz:

Liegt es vielleicht schlicht daran, dass bei „normalen“ Bedingungen das Hydrogencarbonat gar nicht in Wasserstoff und Carbonat dissoziiert und man somit beim Natriumcarbonat drei Ionen, beim Natriumhydrogencarbonat nur zwei Ionen in Lösung erhält?

Grüße

Karana

#8

Liegt es vielleicht schlicht daran, dass bei „normalen“
Bedingungen das Hydrogencarbonat gar nicht in Wasserstoff und
Carbonat dissoziiert und man somit beim Natriumcarbonat drei

Warum machst du denn dir nicht einmal die Mühe die Beiträge zu lesen? Siehe watergolf vom 3.3.2013; 11:24:

„ … und Natriumhydrogencarbonat (Dissoziation in: Na+ und HCO3-) theoretisch einen von 2.“

Gruß

watergolf

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#9

Danke. Ist mir wohl bei dem ganzen übrigen Text nicht ins Auge gestochen.