Umsetzung von Marmor mit Salzsäure
1. Versuchsdaten und Masse-Zeit-Diagramm
|
t [min] |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
m(CO2) [g] |
0 |
0,98 |
1,38 |
1,54 |
1,58 |
1,6 |
1,62 |
1,63 |
1,63 |
1,64 |
2. Stoffmenge n(CO2) [mol]
|
t [min] |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
n (CO2) [mol] |
0,000 |
0,022 |
0,031 |
0,035 |
0,036 |
0,036 |
0,037 |
0,037 |
0,037 |
0,037 |
Die Stoffmenge n(CO2) errechnet sich als n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) [mol]
3. Stoffmengenkonzentration c (Ca2+) und c(H3O+) mit V(Lösung) = 0,04 l
| t [min] |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| c(Ca2+) [mol/l] |
0,000 |
0,557 |
0,784 |
0,875 |
0,898 |
0,909 |
0,920 |
0,926 |
0,926 |
0,932 |
| 2nt (H+) umgesetzt |
0,000 |
0,022 |
0,031 |
0,035 |
0,036 |
0,036 |
0,037 |
0,037 |
0,037 |
0,037 |
| nt(H+)-Restmenge |
0,080 |
0,058 |
0,049 |
0,045 |
0,044 |
0,044 |
0,043 |
0,043 |
0,043 |
0,043 |
| ct(H+) [mol/l] |
2,000 |
1,443 |
1,216 |
1,125 |
1,102 |
1,091 |
1,080 |
1,074 |
1,074 |
1,068 |
| Dc(Ca2+)/dt |
0,557 |
0,227 |
0,091 |
0,023 |
0,011 |
0,011 |
0,006 |
0,000 |
0,006 |
|
| Dc(H+)/dt |
0,557 |
0,227 |
0,091 |
0,023 |
0,011 |
0,011 |
0,006 |
0,000 |
0,006 |
Graphische Umsetzung:
Beziehungen zwischen den verschiedenen Größen:
1. m(CO2) [g] wird mit der Waage gewogen.
2. Aus n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) errechnen sich die Werte von n(CO2)
3. Aus der Rggl. geht hervor: n(CO2) = n(Ca2+)
4. Damit ist die zeitliche Konzentration ct (Ca2+) = nt (Ca2+) / V(Lösung)
5. Für jedes Ca2+-Ion werden zwei H+-Ionen umgesetzt. Also gilt:
2 nt (H+, umgesetzt) = n (Ca2+)
6. Damit ist die Restmenge nt (H+, Restmenge) = n0 (H+) - 2nt(H+, umgesetzt)
7. ct (H+) = nt (H+) / V(Lösung)