Ethanolmischungen

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

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LinusL1m3
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Ethanolmischungen

Beitrag von LinusL1m3 »

Wie würdet ihr das lösen, den Anfang schaffe ich noch und dann komm ich nicht mehr weiter.

Sie sollen 750 ml Ethanol 65 % (V/V) herstellen. Dazu verwenden Sie 200 ml 52%igen und 150 ml 72%igen Ethanol (beide Angaben V/V). Wieviel Gramm Ethanol 96% (V/V) und/oder Wasser müssen Sie noch einsetzen?

Zuerst Umrechnung der Volumsprozente unserer Lösungen in Massenprozente und dann zu ihrer Masse:
Wir wollen haben: 65% (V/V) = 57,15% (m/m) -> dichte= 0,89765g/ml -> Masse von: 673,2375g

Wir haben 52% (V/V) = 44,31% m/m -> dichte: 0,92616g/ml -> Masse von: 185,232g
und wir haben noch 72% V/V = 64,53% m/m -> dichte: 0,88054g/ml -> Masse von 132,081g

Ich würde dann unsere 2 Massen von den Ethanole zusammenrechnen und abziehen von unserer Masse die wir haben wollen von unserem 65%.
673,2375-(185,232g+132,081g)= 355,9245g.

So und jetzt stehe ich an, wie finde ich heraus wieviel g ich an Ethanol 96% (V/V) und an Wasser brauche?

Ethanol 96% V/V = 93,84% m/m und hat eine dichte von 0,80742g/ml.
Wasser hat eine dichte von 0,997g/ml...

Kann mir jemand helfen? :)
LG und danke :)
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Schnippschnapp
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von Schnippschnapp »

edit: hatte mich um 2ml Wasser verrechnet..



Du brauchst: 487,5ml Ethanol und 262,5ml Wasser.
Du hast: 212ml Ethanol und 138ml Wasser.


Es fehlen: 275,5ml Ethanol und 124,5ml Wasser. Da aber nach 96%igem gefragt wirst, teilst du erstmal 275,5/0,96 =287ml (96%iger Ethanol). Die 11,5ml wasser, die da jetzt drin sind, müssen wir nat. von den 124,5ml, die wir brauchen, abziehen.

es fehlen also 287ml 96%iger Ethanol und 113 ml Wasser. Wenn du g haben willst, teilst du jetzt das Volumen einfach durch die Dichte von 96%igem Ethanol bzw von Wasser.

Es fehlen 287/0,801 g Ethanol und 113/0,997g Wasser. Sollt ihr den Luftauftrieb immer mitrechnen oder warum 0,997?




also 358g 96%iger Ethanol und 113,5g Wasser fehlen.

Mit den ganzen Buchstaben und Einheitenzeichen hab ichs nicht mehr, bin schon seit 30 Jahren aus der Schule, aber das Ergebnis sollte stimmen. Falls nicht wird sich schon jemand drauf stürzen... :wink:
LinusL1m3
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von LinusL1m3 »

Super danke dir!!!!!

Luftauftrieb müssen wir nicht mit einberechnen, 1 könnte man auch verwenden als dichte, so gesehen.
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mgritsch
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von mgritsch »

das ist eine ganz schön fiese Aufgabenstellung, wenn man es ganau nimmt :)

Denn zunächst mal ist die Frage "was ist % V/V", die ist nicht mal genau geklärt. Siehe dazu https://www.chemie.de/lexikon/Gehaltsan ... Komponente --> es gibt Volumenanteil oder Volumenkonzentration, beides ist V/V, unterscheidet sich aber dennoch da beim Mischen von Alkohol und Wasser leider nicht gilt dass das Volumen sich beim Mischen einfach addiert. siehe dazu auch die Tabelle unter https://www.periodensystem-online.de/in ... ichtewerte --> Ethanol. auch da gibt es zwei verschiedene Spalten, je nachdem was gemeint ist. Deswegen ist
Schnippschnapp hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 09:37 Du brauchst: 487,5ml Ethanol und 262,5ml Wasser.
Du hast: 212ml Ethanol und 138ml Wasser.
bedingt bis nicht richtig :)

Die "handelsübliche" (im wahrsten Sinn des Wortes) Angabe bei Alkohol ist der Volumenanteil, vor allem deswegen weil es für den Fiskus so besonders leicht zu errechnen ist wie viel Steuer er für ein Getränk kassieren darf.

In dem Fall: 100 ml eines 65% Alkohols enthalten 65 ml reinen Alkohol (wenn man ihn vollständig rausdestillieren könnte). Sie enthalten jedoch NICHT 35 ml Wasser.

Machen wir es mal an einem Beispiel durch: 65 Vol-% genau finden wir in der Liste nicht, aber rechnen wir mal mit dem nächstgrößeren Wert 65,48 (entspricht 60% m/m). 100 ml davon enthalten also 100 x 65,48 = 65,48 ml reinen Alkohol. Die Mischung hat eine Dichte von 0,8911 - sie wiegt somit 89,11 g. Die 65,48 ml reiner Alkohol (Dichte = 0,7893) wiegen 51,68 g. Für Wasser bleiben somit 89,11 - 51,68 = 37,43 g = 37,54 ml. Bildet man die Summe aus den beiden 37,54 ml + 65,48 ml so ergibt das 103,02 ml! man sieht also, dass durch das Mischen 3 ml einfach "verschwunden" sind! Am ausgeprägtesten ist der Effekt so zwischen 40 und 70%, er erreicht bis zu 3,6%

nach dem Schema könnte man jetzt für das Rechenbeispiel alle Komponenten (52, 72, 96 und 0% Ethanol) durchrechnen, zuerst alle Alkoholgehalte summieren (hast du ja schon richtig gemacht, auch richtige Menge vom fehlenden 96%), alle Wassergehalte summieren (da hat es noch gehakt) und auffüllen mit Wasser bis - zu dem zuerst noch zu errechnenden Volumen an Waser des es eben benötigt um auf die 65% zu kommen.

Je nachdem was das Niveau ist (einfache Schulaufgabe? LinusL1m3 hat sich leider nicht vorgestellt...) kann aber auch deine Lösung genau genug sein wenn es nur um die Mathematik und nicht um richtige Werte geht.

Anmerkung: diese Volumens-Kontraktion beim Mischen kann man Experimentell recht gut sehen, 3 ml ist schon ein Hauseck. Und man kann sie auch fühlen: die Komponenten erwärmen sich beim Mischen um ein paar °!
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Schnippschnapp
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von Schnippschnapp »

ah ja, da war ja iwas, wenn man 50ml Alk mit 50ml Wasser mischt, kommen keinen 100ml raus, sondern weniger...hat das auch damit zu tun?
Die Reis/Erbsen Demonstration aus Klasse 7 oder 8. Bzw. kleine und grosse Kugeln in einem Messkolben.



edit: Eigentlich dürfte meine rechnung dann nicht mehr stimmen. Denn dann wäre es sehr ungeschickt, den Schülern so eine Aufgabe zu stellen, die dann nur eine gute Vorlage bietet für jemanden, der sich dann drüber aufregt, dass es fachlich nicht richtig ist. Eltern oder Leute vom fach etc....hm

Es sei denn, sie hatten bei ihm in der Schule noch nicht explizit Aufgaben, die die Volumenkontraktion mit einbeziehen, dann wirds wohl ok sein. Falls sie schon Aufgaben gemacht haben, wo das mit einbezogen wurde, dann wirds wohl auch hier gefordert sein.
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mgritsch
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von mgritsch »

Schnippschnapp hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 18:07 wenn man 50ml Alk mit 50ml Wasser mischt, kommen keinen 100ml raus, sondern weniger...hat das auch damit zu tun?
wenn du meine Antwort liest weißt du es :)
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Schnippschnapp
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von Schnippschnapp »

ok ich hab mal eine Tabelle gemacht


wir haben
.......................ml Eth..... Gewicht -------davon Ethanol------fehlendes Gewicht in g= fehlendes Volumen in ml
150ml 72% V/V --.108...........131g--------------85g---------------------46ml
200ml 52% V/V-...104...........184g--------------82g.....................102ml

gesamt................212...........315g..............167g....................148ml


gesucht:
750ml 65% V/V....487,5..........668g............385g....................283ml

noch gebraucht:........................................218g..................135ml
oder.....................................................227g Ethanol 96%(284ml) und 126ml Wasser


sieht verkorkst aus, aber der macht sonst alle Leerstellen weg.

Es fehlen also nach der neuen Rechnung 284ml 96%iger Ethanol und 126ml Wasser. Nach der alten Rechnung waren es 287ml und 113ml.
Wenn man von reinen auf 96%igen umrechnet, entsteht genau genommen auch wieder Rechengedöns beim fehlenden Wasser, das sollte aber weniger als 1ml ausmachen denke ich mal.

Der Aliquis soll das bitte alles nochmal korrigieren und sauber hinschreiben, so dass mans auch abgeben kann.. :wink:
aliquis
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von aliquis »

Schnippschnapp hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 20:06 Der Aliquis soll das bitte alles nochmal korrigieren und sauber hinschreiben, so dass mans auch abgeben kann.. :wink:
Tzzz.... :out: Nö, das macht Ihr mal schön selbst.
Ich bin diesmal raus. Oder mit Schildkrötes Worten:
www.youtube.com/watch?v=HDUfx2MwS0A :dita:

Übrigens: Masslösungen werden auch mit Volumenkonzentration (m/V) angegeben.
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lemmi
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von lemmi »

Die Aufgabe ist nicht schwer: Die Angabe 96 % V/V ist klar definiert. Es handelt sich um Volumen-in Volumen-Prozente. 100 ml enthalten also 96 ml Ethanol. Umrechnen in Massen, Dichten usw. ist überflüssig.

Die beiden Ausgangsethanole enthalten zusammen 212 ml Ethanol (in 350 ml Flüssigkeit). 750 ml 65%iger (V/V) Ethanol enthalten 487,5 ml. Fehlen 275,5 ml Ethanol, die in 287 ml 96%igem enthalten sind. Danach muss man mit Wasser auf 750 ml auffüllen. Das sind 113 ml Wasser, wenn man die evtl. Volumenkontraktion vernachlässigt. Ich würde in der Praxis einfach das Endvolumen überprüfen und auf 750 ml auffüllen (ein genügend genauer Messzylinder ist Voraussetzung).
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)

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mgritsch
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von mgritsch »

lemmi hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 21:51 Die Angabe 96 % V/V ist klar definiert.
Wo ist sowas festgelegt dass nichts anderes gemeint sein kann?
Wasser, wenn man die evtl. Volumenkontraktion vernachlässigt.
Genau das war ja fraglich ob das zulässig wäre. Wenn nicht wird es kompliziert…
Ich würde in der Praxis einfach das Endvolumen überprüfen und auf 750 ml auffüllen (ein genügend genauer Messzylinder ist Voraussetzung).
Als Praktiker-Methode das einzige Sinnvolle. Es schien wohl mehr um eine Rechenaufgabe zu gehen…
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lemmi
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von lemmi »

mgritsch hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 23:23
lemmi hat geschrieben: Montag 11. November 2024, 21:51 Die Angabe 96 % V/V ist klar definiert.
Wo ist sowas festgelegt dass nichts anderes gemeint sein kann?
Vermutlich unter Anderem im Arzneibuch. Das ist so eindeutig, dass ich mich nie dafür interessiert habe.
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Schnippschnapp
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Re: Ethanolmischungen

Beitrag von Schnippschnapp »

dann war mein erster Versuch ja richtig....

wenn man 113 ml Wasser zu 287ml Ethanol gibt kommen aber trotzdem iwie keine 400ml bei raus....hm vielleicht meldet er sich ja nochmal..
Was Linus oben selber angefangen hat zu rechnen, sieht für mich iwie danach aus, als wenn man doch die schwierigere Variante rechnen muss.
warum hat der sonst immer das Gewicht ausgerechnent..bräuchte er ja sonst gar nicht.

-editiert


https://www.ptaheute.de/praxiswissen/re ... h-erklaert
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