Anorganische Chemie
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Allgemeine und Anorganische Chemie
M. Binnewies, M. Jäckel, H. Willner
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 28.05.2019, 14:29   #1   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 16
Dichte von Sauerstoff berechnen

Hi, ich habe bereits zwei Lösungswege dazu, kann mir jemand sagen welcher der richtige ist?

Berechnen sie die Dichte von Sauerstoff in kg*m^-3 bei 10°C und 3 bar (3*10^5 Pa)

R = 8,314 JK*mol
Vm = 22,414 L mol bei 237,15 K und 1 bar


Wird das jetzt mit Roh = m/V berechnet also die Molare M in g durch Vm

Oder wird das mit p*V=n*R*T berechnet... wobei ich bei beiden iwie nicht auf ein gutes Ergebnis komme

Vielen Dank und viele Grüße
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Alt 28.05.2019, 14:41   #2   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
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Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Wofür gelten denn die Gleichungen?
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 28.05.2019, 14:48   #3   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Wie meinst du?

Das eine ist ja die klassische Berechnung des Drucks, also Masse durch Volumen.
Die andere das ideale Gasgesetz.

Nur welches wende ich jetzt an? Und die Vm Angabe verwirrt mich ebenfalls
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Alt 28.05.2019, 14:53   #4   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Du kannst beides anwenden. Zumindest für Gase. Welche Größen hast Du denn?
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Alt 28.05.2019, 14:57   #5   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Naja ich habe ja gegeben:

R=8,314 JK^-1 mol^-1

Vm = 22,414 L mol^-1 bei 237,15 K und 1 bar Druck

Und damit soll ich nun die Dichte von Sauerstoff bei 10°C und 3bar berechnen. Mehr Angaben habe ich nicht

Nur wie? Welche werte setze ich wo ein? Das ist meine Frage
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Alt 28.05.2019, 15:05   #6   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Versuche doch mal die Größen in die beiden Gleichzungen einzusetzen. Was bemerkst Du?
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Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 28.05.2019, 15:11   #7   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Naja, dafür müsste ich wissen welchen Einfluss die 10°C und 3 bar haben. Und was ich mit den 237,15 K und diesem einen Bar anfangen soll.

Habe bereits alles erdenkliche eingesetzt, und frage ob ich nicht einfach
0,032 kg / 22,414l teilen kann... wenn man von einem Mol ausgeht.

Oder hat Temperatur und Druck einen Einfluss darauf und ich darf das nicht so rechnen?
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Alt 28.05.2019, 15:35   #8   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Hmm, dann fangen wir es anders an:

Die Dichte ist definiert als Masse pro Volumen. Das ist schon mal Deine eine Gleichung.

Das nächste ist, dass Du also irgend einen Weg brauchst, die Masse und das Volumen zu berechnen oder einen Ausdruck für Masse/Volumen zu finden (m/V = ...), den Du mit den gegebenen Größen darstellen kannst.

Da es sich um eine Stoffeigenschaft handelt (die Dichte ist unabhängig von der Menge, die man hat), kannst Du das Ganze für eine bestimmte Stoffmenge berechnen. Bei so etwas empfiehlt es sich, das ganze für ein Mol zu berechnen.

Außerdem solltest Du Dir noch Gedanken dazu machen, welche Masse ein Mol Sauerstoff hat.

Mit dem Gesagten hast Du nun einiges an der Hand, um die Aufgabe zu lösen. Spiel mal etwas rum damit.
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Alt 29.05.2019, 05:58   #9   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
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Beiträge: 18.517
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Zitat:
Berechnen sie die Dichte von Sauerstoff in kg*m^-3 bei 10°C und 3 bar (3*10^5 Pa)

R = 8,314 JK*mol
Vm = 22,414 L mol bei 237,15 K und 1 bar
Das Vm (=Molvolumen) ist hier für 273,15K (=0°C) und 1 bar angegeben. R ist die Gaskonstante in J/mol*K. Für die unmittelbare Berechnung hilft das nicht.

Der Ansatz mit rho = m/V ist schon mal gut. Gleichzeitig gilt n = m/M. Und dann gilt die Gasgleichung: p*V = n*R*T Einsetzen von n =m/M ergibt p*V = (m(M)*R*T. Und rho = m/V kann man nach m auflösen: rho*V = M. Das einsetzen ergibt: p*V = (rho*V/M)*R*T. Dann kann man V rauskürzen: p = (rho/M)*R*T. Das löst man nach rho auf: rho = p*M/R*T. Jetzt alles einsetzen (in SI-Einheiten), Einheitenkontrolle (nur wenn die Gleichung stimmt, passt auch die Einheit) und fertig.

Gruß

jag
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Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
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Alt 29.05.2019, 09:20   #10   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Zitat:
rho = p*M/R*T. Jetzt alles einsetzen (in SI-Einheiten
Vielen herzlichen Dank.

Ich setzte ein:

3*10^5 Pa * 0.032 kg / 8,314 JK * 283,15 K

ergibt 4.077... welche Einheit kommt jetzt bei raus?
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Alt 29.05.2019, 09:55   #11   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Pa*kg/JK2

Zumindest, nach dem, was Du geschrieben hast.

Nun musst Du für alle Größen nachschauen, was sie in den Grundeinheiten bedeuten (Wikipedia hilft hierbei). Dann kannst Du das schön einsetzen und kürzen. Am Ende sollte soetwas wie eine Masse pro Volumen rauskommen. Wenn nicht, hast Du irgendwo einen Fehler gemacht.

Das ist guter Weg, um herauszufinden, ob man sich verrechnet hat.

Merke: Die Sch...-Einheiten sind Dein Freund. Auch wenn sie nerven.

Wenn diese Aufgabe ganz normaler Unterrichtsstoff ist und Du derartige Probleme hast, solltest Du in Hinblick auf einen erfolgreichen Abschluss der Ausbildung noch ein paar Übungsaufgaben lösen. 1. kriegst Du bessere Noten, 2. Hast Du bei weiteren Aufgaben weniger Probleme, auch bei anderen Themen. Die Art zu denken zieht sich durch Chemie und vor allem Physik.
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Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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Alt 29.05.2019, 10:03   #12   Druckbare Version zeigen
FHavid Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Meiner Meinung nach kann diese Aufgabe nicht derart schwer und verkopft sein, da sie in der bearbeiteten Klausur nur 2 Punkte gibt.
FHavid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.05.2019, 12:34   #13   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.644
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

{\rho^*=\frac{m}{V}=\frac{M \cdot n}{V}=\frac{M \cdot p}{R \cdot T}}
mit
m in [g]
n in [mol]
M in [g/mol]
T in [K]
p in [Pa]
R in [J/mol/K]
mit [J]=[N*m] und [Pa]=[N/m^2]
hat noch die Einheit [g/m^3], also
{\rho=\rho^* \cdot \frac{kg}{1000 g}}
Alle anderen Informationen dienen der Verwirrung. Max 2 Punkte sind angemessen.
safety ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.05.2019, 12:53   #14   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.644
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

{\rho=\frac{\frac{32}{1000}[kg/mol] \cdot 3 \cdot 10^5 [N/m^2]}{8,314 [\frac{N \cdot m}{mol \cdot K}] \cdot 247,15 [K]}=4,67 [kg/m^3]}
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Alt 29.05.2019, 13:15   #15   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.571
AW: Dichte von Sauerstoff berechnen

Zitat:
Zitat von FHavid Beitrag anzeigen
Meiner Meinung nach kann diese Aufgabe nicht derart schwer und verkopft sein, da sie in der bearbeiteten Klausur nur 2 Punkte gibt.
Sie ist ansich nicht schwer. Sie liegt aber über dem Niveau "alle Größen sind angegeben und jetzt bitte in die Gleichung einsetzen." Man muss schon etwas kapieren, was die Angaben bedeuten und was für Zusammenhänge es gibt. Also schon etwas Verständnis vom Stoff haben. Ist das schlimm? Ist das nicht soger der Sinn der Ausbilding?

2 Punkte sind viel oder wenig. Das hängt davon ab, wie viele Punkte man bis zum Durchfallen oder zur 6 verschenken darf. 2 von vier Punkten ist ein beachtlicher Anteil. 2 von 30 eher nicht und 2 von 100 verschmerzbar.
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