Warum ist die Abweichung von realem und idealem mittleren Molvolumen bei einer Ethanol-Wasser-Mischung mit 1:1 Anteilen so groß?

Question

Warum ist die Abweichung von realem und idealem mittleren Molvolumen bei einer Ethanol-Wasser-Mischung mit 1:1 Anteilen so groß?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie verändert sich das Volumen von Wasser bei Temperaturänderung?

Warum unterscheiden sich die Siedetemperaturen von Ethanol (78 °C) und Ethan (-89 °C) wegen ihrer zwischenmolekularen Kräfte?

Wie viel Wasser bindet kolloidales Silber an sich?

Was ist ein Wassermolekül?

Wie hoch ist die Oxonium-Konzentration in Wasser?

Wie viele ml Phenolphthalein färben 1 Liter Wasser rot?

Was ist der Schmelzpunkt von Ethanol?

Wichtigste Dinge über Siede und Siedetemperatur

Aufbau des Moleküls 2H2 + O2 -> 2H2O und Valenzstrichformel mit Elektronenpaaren

Ist die Dichte von Öl kleiner oder größer als die von Wasser?

Accepted Answer

Die Abweichung des realen mittleren Molvolumens von dem idealen Molvolumen bei einer Ethanol-Wasser-Mischung im Verhältnis 1:1 ist auf die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen den beiden Komponenten zurückzuführen. Ethanol und Wasser bilden Wasserstoffbrückenbindungen, die zu einer signifikanten Volumenänderung führen können. Im Detail: 1. **Wasserstoffbrückenbindungen**: Sowohl Ethanol als auch Wasser können Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden. Wenn sie gemischt werden, entstehen zusätzliche Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Ethanol- und Wassermolekülen, die das Volumen der Mischung verringern können. 2. **Molekülstruktur und -größe**: Die Struktur der Ethanol- und Wassermoleküle ermöglicht eine engere Packung der Moleküle in der Mischung im Vergleich zu den reinen Flüssigkeiten. Dies führt zu einer Volumenkontraktion. 3. **Nicht-ideales Verhalten**: Ideale Mischungen folgen dem Gesetz von Raoult, bei dem die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der verschiedenen Komponenten gleich den Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der reinen Komponenten sind. Bei Ethanol und Wasser sind die Wechselwirkungen jedoch unterschiedlich stark, was zu einem nicht-idealen Verhalten und somit zu einer Abweichung vom idealen Molvolumen führt. Diese Faktoren führen dazu, dass das reale Volumen der Mischung kleiner ist als das, was man bei einer idealen Mischung erwarten würde.

Accepted Answer

Wasser zeigt eine besondere Volumenänderung in Abhängigkeit von der Temperatur: - **Von 0 °C bis 4 °C**: Wasser zieht sich beim Erwärmen zusammen, das Volumen nimmt ab. Das ist... [mehr]

Accepted Answer

Wasser zeigt eine besondere Volumenänderung in Abhängigkeit von der Temperatur: - **Von 0 °C bis 4 °C**: Wasser zieht sich beim Erwärmen zusammen, das Volumen nimmt ab. Das ist ungewöhnlich, da sich die meisten Stoffe beim Erwärmen ausdehnen. - **Bei 4 °C**: Wasser hat sein kleinstes Volumen und die größte Dichte. - **Über 4 °C**: Wasser dehnt sich beim weiteren Erwärmen aus, das Volumen nimmt zu. **Beim Gefrieren** (unter 0 °C) dehnt sich Wasser stark aus (ca. 9 %), weshalb Eis auf Wasser schwimmt. **Fazit:** Die Volumenänderung von Wasser ist nicht linear und hängt stark von der Temperatur ab, insbesondere im Bereich von 0 °C bis 4 °C.

Accepted Answer

Die unterschiedlichen Siedetemperaturen von Ethanol (78 °C) und Ethan (−89 °C) lassen sich durch die Art und Stärke der zwischenmolekularen Kräfte erklären: **Ethan (C₂H₆... [mehr]

Accepted Answer

Die unterschiedlichen Siedetemperaturen von Ethanol (78 °C) und Ethan (−89 °C) lassen sich durch die Art und Stärke der zwischenmolekularen Kräfte erklären: **Ethan (C₂H₆):** - Ethan ist ein kleines, unpolares Molekül. - Zwischen Ethan-Molekülen wirken nur sehr schwache **Van-der-Waals-Kräfte** (auch London-Kräfte genannt). - Diese Kräfte entstehen durch kurzzeitige, zufällige Ladungsverschiebungen in den Molekülen. - Da diese Kräfte schwach sind, benötigen die Moleküle wenig Energie, um sich voneinander zu lösen und in den gasförmigen Zustand überzugehen. - Deshalb ist die Siedetemperatur von Ethan sehr niedrig (−89 °C). **Ethanol (C₂H₅OH):** - Ethanol besitzt eine polare Hydroxylgruppe (–OH). - Zwischen Ethanol-Molekülen wirken neben Van-der-Waals-Kräften auch **Dipol-Dipol-Kräfte** und vor allem **Wasserstoffbrückenbindungen**. - Die Wasserstoffbrückenbindungen entstehen, weil das Wasserstoffatom der –OH-Gruppe eine starke Anziehung zu den freien Elektronenpaaren des Sauerstoffatoms benachbarter Moleküle ausübt. - Diese Wasserstoffbrücken sind deutlich stärker als die Van-der-Waals-Kräfte. - Um die Ethanol-Moleküle voneinander zu trennen, ist daher viel mehr Energie nötig. - Deshalb siedet Ethanol erst bei 78 °C. **Fazit:** Ethanol hat eine viel höhere Siedetemperatur als Ethan, weil zwischen Ethanol-Molekülen starke Wasserstoffbrückenbindungen wirken, während bei Ethan nur schwache Van-der-Waals-Kräfte vorhanden sind.

Accepted Answer

Kolloidales Silber besteht aus winzigen Silberpartikeln, die in einer Flüssigkeit (meist Wasser) verteilt sind. Die Silberpartikel selbst binden kein Wasser im klassischen Sinne, wie es etwa bei... [mehr]

Accepted Answer

Kolloidales Silber besteht aus winzigen Silberpartikeln, die in einer Flüssigkeit (meist Wasser) verteilt sind. Die Silberpartikel selbst binden kein Wasser im klassischen Sinne, wie es etwa bei Gelbildnern oder hygroskopischen Substanzen der Fall ist. Vielmehr sind sie einfach in der Flüssigkeit suspendiert. Es gibt keine wissenschaftlichen Belege dafür, dass kolloidales Silber signifikante Mengen Wasser an sich bindet. Die Partikel sind zu klein und chemisch nicht darauf ausgelegt, Wasser zu speichern oder zu binden. Die Menge an Wasser, die eventuell an der Oberfläche der Silberpartikel haftet, ist vernachlässigbar gering und spielt in der Praxis keine Rolle. Zusammengefasst: Kolloidales Silber bindet praktisch kein Wasser an sich. Es handelt sich um eine Suspension von Silberpartikeln in Wasser, nicht um eine wasserbindende Substanz.

Accepted Answer

Der Begriff „wassrtmoliükl“ scheint ein Tippfehler zu sein. Vermutlich meinst du „Wassermolekül“. Ein Wassermolekül ist die kleinste Einheit von Wasser und beste... [mehr]

Accepted Answer

Der Begriff „wassrtmoliükl“ scheint ein Tippfehler zu sein. Vermutlich meinst du „Wassermolekül“. Ein Wassermolekül ist die kleinste Einheit von Wasser und besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O). Die chemische Formel dafür ist H₂O. Die Atome sind so miteinander verbunden, dass das Molekül eine gewinkelte Struktur hat. Diese besondere Struktur ist unter anderem dafür verantwortlich, dass Wasser viele einzigartige Eigenschaften besitzt, wie zum Beispiel seine hohe Oberflächenspannung und seine Fähigkeit, viele Stoffe zu lösen.

Accepted Answer

Die Oxonium-Konzentration (H₃O⁺-Ionen) in reinem Wasser bei 25 °C beträgt 1 × 10⁻⁷ mol/l (Molar). Das entspricht dem neutralen pH-Wert von 7, da pH = –log[H₃O⁺]. In Lösunge... [mehr]

Accepted Answer

Die Oxonium-Konzentration (H₃O⁺-Ionen) in reinem Wasser bei 25 °C beträgt 1 × 10⁻⁷ mol/l (Molar). Das entspricht dem neutralen pH-Wert von 7, da pH = –log[H₃O⁺]. In Lösungen mit Säuren oder Basen verändert sich die Oxonium-Konzentration entsprechend. Bei Zugabe einer Säure steigt sie, bei Zugabe einer Base sinkt sie. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia: Oxoniumion](https://de.wikipedia.org/wiki/Oxoniumion).

Accepted Answer

Die Menge an Phenolphthalein, die benötigt wird, um 1 Liter Wasser rot zu färben, hängt von mehreren Faktoren ab: 1. **Konzentration der Phenolphthalein-Lösung** (üblich sind... [mehr]

Accepted Answer

Die Menge an Phenolphthalein, die benötigt wird, um 1 Liter Wasser rot zu färben, hängt von mehreren Faktoren ab: 1. **Konzentration der Phenolphthalein-Lösung** (üblich sind 1%ige oder 0,1%ige Lösungen in Ethanol) 2. **pH-Wert des Wassers**: Phenolphthalein ist ein pH-Indikator und färbt sich erst ab einem pH-Wert von etwa 8,2 rosa bis rot (bei pH > 10 kräftig rot). In neutralem oder saurem Wasser bleibt die Lösung farblos. **Beispielrechnung:** - Bei einer 1%igen Phenolphthalein-Lösung (1 g Phenolphthalein in 100 ml Ethanol) reichen in der Regel **1–2 ml** auf 1 Liter Wasser aus, um bei alkalischem pH-Wert (z. B. durch Zugabe von Natronlauge) eine deutliche Rotfärbung zu erzielen. **Wichtig:** - In **neutralem oder saurem Wasser** bleibt Phenolphthalein farblos, egal wie viel du zugibst. - Die Rotfärbung tritt **nur bei alkalischem pH** auf. **Fazit:** Um 1 Liter Wasser rot zu färben, benötigst du etwa **1–2 ml einer 1%igen Phenolphthalein-Lösung**, vorausgesetzt, das Wasser ist ausreichend alkalisch (pH > 10). Weitere Infos zu Phenolphthalein findest du z. B. bei [Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein).

Accepted Answer

Der Schmelzpunkt von Ethanol liegt bei etwa -114,1 °C.

Accepted Answer

Der Schmelzpunkt von Ethanol liegt bei etwa -114,1 °C.

Kategorie: Chemie Tags: Ethanol Schmelzpunkt Temperatur

Accepted Answer

Die Siedeeigenschaft und die Siedetemperatur sind wichtige Konzepte in der Thermodynamik und Chemie. Hier sind die wichtigsten Punkte: 1. **Siedetemperatur**: Dies ist die Temperatur, bei der der Dam... [mehr]

Accepted Answer

Die Siedeeigenschaft und die Siedetemperatur sind wichtige Konzepte in der Thermodynamik und Chemie. Hier sind die wichtigsten Punkte: 1. **Siedetemperatur**: Dies ist die Temperatur, bei der der Dampfdruck einer Flüssigkeit gleich dem Umgebungsdruck ist. Bei dieser Temperatur beginnt die Flüssigkeit zu sieden und geht in den gasförmigen Zustand über. 2. **Einfluss des Drucks**: Die Siedetemperatur einer Flüssigkeit hängt stark vom Umgebungsdruck ab. Bei höherem Druck steigt die Siedetemperatur, während sie bei niedrigerem Druck sinkt. Zum Beispiel siedet Wasser bei 100 °C unter Normaldruck (1 atm), aber bei höherem Druck, wie in einem Schnellkochtopf, kann es bei höheren Temperaturen sieden. 3. **Reine Substanzen vs. Mischungen**: Reine Substanzen haben eine definierte Siedetemperatur, während Mischungen (z.B. Lösungen) einen Siedepunkt haben, der von den Komponenten und deren Konzentrationen abhängt. Dies kann zu einem Siedepunktserhöhungseffekt führen. 4. **Siedeverhalten**: Beim Sieden bilden sich Dampfblasen in der Flüssigkeit, die an die Oberfläche steigen. Dies geschieht, wenn die Moleküle genügend Energie haben, um die intermolekularen Kräfte zu überwinden. 5. **Anwendungen**: Die Siedetemperatur ist wichtig in vielen industriellen Prozessen, wie der Destillation, wo verschiedene Komponenten aufgrund ihrer unterschiedlichen Siedetemperaturen getrennt werden. 6. **Temperaturabhängigkeit**: Die Siedetemperatur kann auch von der chemischen Struktur der Substanz abhängen. Zum Beispiel haben polare Moleküle oft höhere Siedetemperaturen als unpolare Moleküle aufgrund stärkerer intermolekularer Kräfte. Diese Punkte bieten einen Überblick über die Siedeeigenschaft und die Siedetemperatur und deren Bedeutung in der Chemie und Technik.

Accepted Answer

Das Molekül Wasser (H₂O) besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O). Der Aufbau des Wassermoleküls kann wie folgt beschrieben werden: 1. **Atomare Zusammensetzung**... [mehr]

Accepted Answer

Das Molekül Wasser (H₂O) besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H) und einem Sauerstoffatom (O). Der Aufbau des Wassermoleküls kann wie folgt beschrieben werden: 1. **Atomare Zusammensetzung**: - Jedes Wasserstoffatom hat ein Elektron. - Das Sauerstoffatom hat sechs Valenzelektronen. 2. **Bindungen**: - Jedes Wasserstoffatom bildet eine kovalente Bindung mit dem Sauerstoffatom, indem es sein einzelnes Elektron mit einem der sechs Elektronen des Sauerstoffs teilt. Dadurch entstehen zwei Einfachbindungen. 3. **Elektronenpaare**: - Der Sauerstoff hat nach der Bindung noch zwei nicht bindende Elektronenpaare (insgesamt sechs Elektronen minus die zwei, die für die Bindungen verwendet werden). Die Valenzstrichformel für Wasser sieht folgendermaßen aus: ``` H:O:H .. ``` Hierbei steht: - „H“ für Wasserstoffatome, - „O“ für das Sauerstoffatom, - die Punkte (.) repräsentieren die nicht bindenden Elektronenpaare des Sauerstoffs. Insgesamt hat das Wassermolekül eine gewinkelte Struktur, da die beiden Wasserstoffatome und die beiden nicht bindenden Elektronenpaare des Sauerstoffs eine tetraedrische Anordnung bilden, was zu einem Winkel von etwa 104,5 Grad zwischen den Wasserstoffatomen führt.

Accepted Answer

Die Dichte von Öl ist in der Regel kleiner als die von Wasser. Das bedeutet, dass Öl auf Wasser schwimmt. Während die Dichte von Wasser etwa 1 g/cm³ beträgt, liegt die Dichte... [mehr]

Accepted Answer

Die Dichte von Öl ist in der Regel kleiner als die von Wasser. Das bedeutet, dass Öl auf Wasser schwimmt. Während die Dichte von Wasser etwa 1 g/cm³ beträgt, liegt die Dichte von den meisten Ölen, wie z.B. Pflanzenöl, typischerweise zwischen 0,8 und 0,9 g/cm³.