Was passiert bei der Gefrierpunktserniedrigung?

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Was passiert bei der Gefrierpunktserniedrigung?

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Warum bleibt Gold beim Durchpressen von Goldamalgam durch einen feinmaschigen Stoff zurück und ist ein Amalgam eine echte Lösung?

Wie viel Gramm 65%ige Salpetersäure benötigt man für 500 mL 10%ige Salpetersäure?

Wie stellt man eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium aus Lithiumorotat her?

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Die Gefrierpunktserniedrigung ist ein physikalisches Phänomen, das auftritt, wenn ein nichtflüchtiger Stoff (z.B. Salz) in ein Lösungsmittel (z.B. Wasser) gelöst wird. Dabei sinkt der Gefrierpunkt der Lösung im Vergleich zum reinen Lösungsmittel. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass die gelösten Teilchen die Bildung eines festen Kristallgitters erschweren, was zur Folge hat, dass eine niedrigere Temperatur erforderlich ist, um den Gefrierprozess zu starten. Die Gefrierpunktserniedrigung ist eine kolligative Eigenschaft, was bedeutet, dass sie von der Anzahl der gelösten Teilchen und nicht von deren Art abhängt. Die Erniedrigung des Gefrierpunkts kann durch die Formel ΔTf = Kf * m beschrieben werden, wobei ΔTf die Gefrierpunktserniedrigung, Kf die kryoskopische Konstante des Lösungsmittels und m die Molalität der Lösung ist. Ein praktisches Beispiel für die Gefrierpunktserniedrigung ist das Streuen von Salz auf vereiste Straßen im Winter. Das Salz senkt den Gefrierpunkt des Wassers, wodurch das Eis schmilzt, selbst wenn die Umgebungstemperatur unter dem normalen Gefrierpunkt von Wasser liegt.

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Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser durch einen physikalischen Effekt, der als Gefrierpunktserniedrigung bezeichnet wird. Wenn Salz (Natriumchlorid) ins Wasser gegeben wird, lösen sich die Sal... [mehr]

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Salz senkt den Gefrierpunkt von Wasser durch einen physikalischen Effekt, der als Gefrierpunktserniedrigung bezeichnet wird. Wenn Salz (Natriumchlorid) ins Wasser gegeben wird, lösen sich die Salzionen (Natrium- und Chloridionen) im Wasser auf. Diese Ionen stören die Bildung des festen Eiskristallgitters, das für das Gefrieren notwendig ist. Dadurch muss das Wasser auf eine niedrigere Temperatur abkühlen, damit es gefrieren kann. Das bedeutet: Das Wasser bleibt bei Temperaturen unter 0 °C flüssig, solange Salz darin gelöst ist. Je mehr Salz im Wasser ist, desto stärker wird der Gefrierpunkt gesenkt. Dieser Effekt wird zum Beispiel im Winter genutzt, um Straßen eisfrei zu halten. Mehr dazu findest du z.B. bei [Wikipedia: Gefrierpunktserniedrigung](https://de.wikipedia.org/wiki/Gefrierpunktserniedrigung).

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Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist im Meerwasser auf verschiedene Arten gelöst und liegt nicht nur als einfaches, freies CO₂ vor. Die wichtigsten Formen sind: 1. **Gelöstes CO₂ (CO₂(aq))**: Ein kl... [mehr]

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Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist im Meerwasser auf verschiedene Arten gelöst und liegt nicht nur als einfaches, freies CO₂ vor. Die wichtigsten Formen sind: 1. **Gelöstes CO₂ (CO₂(aq))**: Ein kleiner Teil des CO₂ bleibt als physikalisch gelöstes Gas im Wasser. 2. **Kohlensäure (H₂CO₃)**: Ein Teil des gelösten CO₂ reagiert mit Wasser zu Kohlensäure. Diese Reaktion ist jedoch nur zu einem sehr geringen Anteil relevant, da Kohlensäure im Wasser instabil ist. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ 3. **Hydrogencarbonat-Ionen (HCO₃⁻)**: Die meiste Kohlensäure dissoziiert zu Hydrogencarbonat (auch Bicarbonat genannt). Das ist die Hauptform, in der anorganischer Kohlenstoff im Meerwasser vorliegt. H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ 4. **Carbonat-Ionen (CO₃²⁻)**: Ein weiterer Teil des Hydrogencarbonats dissoziiert weiter zu Carbonat-Ionen. HCO₃⁻ ⇌ CO₃²⁻ + H⁺ **Verteilung im Meerwasser:** - Etwa 90 % des anorganischen Kohlenstoffs liegt als Hydrogencarbonat (HCO₃⁻) vor. - Rund 9 % als Carbonat (CO₃²⁻). - Nur etwa 1 % als freies CO₂ (inklusive H₂CO₃). **Bedeutung:** Dieses System, auch als "Kohlenstoffsystem" oder "Karbonatpuffer" bezeichnet, ist entscheidend für die Pufferung des pH-Werts im Meerwasser und spielt eine zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia: Kohlenstoffdioxid im Wasser](https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid_im_Wasser).

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Um eine 1%ige HNO₃-Lösung (Massenprozent) herzustellen, benötigst du folgende Berechnung: **Gegeben:** - Ziel: 1% HNO₃ in Wasser, insgesamt 5 Liter Lösung - Ausgangsstoff: 65%ige HNO₃... [mehr]

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Um eine 1%ige HNO₃-Lösung (Massenprozent) herzustellen, benötigst du folgende Berechnung: **Gegeben:** - Ziel: 1% HNO₃ in Wasser, insgesamt 5 Liter Lösung - Ausgangsstoff: 65%ige HNO₃ (Massenprozent) - Dichte der 65%igen HNO₃: ca. 1,39 g/ml (wird für die Umrechnung benötigt) **Schritt 1: Berechne die benötigte Masse reiner HNO₃** 1% von 5 Litern Lösung (angenommen, Dichte der verdünnten Lösung ≈ 1 g/ml): 5 Liter = 5000 ml ≈ 5000 g Lösung 1% davon ist HNO₃: 5000 g × 0,01 = **50 g HNO₃** **Schritt 2: Berechne die benötigte Menge 65%ige HNO₃** 65%ige HNO₃ enthält 65 g HNO₃ pro 100 g Lösung. Benötigte Masse der 65%igen Lösung: 50 g / 0,65 = **76,92 g** (gerundet) **Schritt 3: Umrechnung in Milliliter** Dichte der 65%igen HNO₃: 1,39 g/ml Volumen = Masse / Dichte = 76,92 g / 1,39 g/ml = **55,34 ml** **Antwort:** Du musst etwa **55 ml** (genauer: 55,3 ml) 65%ige HNO₃ zu 5 Litern Wasser geben, um eine 1%ige HNO₃-Lösung zu erhalten. **Hinweis:** Die Säure sollte immer ins Wasser gegeben werden, nicht umgekehrt! Weitere Infos zur Dichte: [Sigma-Aldrich – Dichte von Salpetersäure](https://www.sigmaaldrich.com/DE/de/product/sial/84370)

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Der pH-Wert zeigt an, wie sauer oder basisch (alkalisch) eine Lösung ist. Er reicht von0 (sehr sauer) bis 14 (sehr basisch), wobei 7 neutral ist (wie reines Wasser).

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Der pH-Wert zeigt an, wie sauer oder basisch (alkalisch) eine Lösung ist. Er reicht von0 (sehr sauer) bis 14 (sehr basisch), wobei 7 neutral ist (wie reines Wasser).

Kategorie: Chemie Tags: PH-Wert Säure Lösung

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Ein klassisches Beispiel für Thixotropie ist Ketchup. Ketchup ist im Ruhezustand relativ fest und fließt nur schwer aus der Flasche. Sobald du jedoch schüttelst oder Druck ausübst... [mehr]

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Ein klassisches Beispiel für Thixotropie ist Ketchup. Ketchup ist im Ruhezustand relativ fest und fließt nur schwer aus der Flasche. Sobald du jedoch schüttelst oder Druck ausübst, wird es dünnflüssiger und lässt sich leichter ausgießen. Weitere Beispiele sind bestimmte Farben, Gelatine oder Tonerde-Suspensionen. Thixotrope Stoffe verflüssigen sich also unter mechanischer Einwirkung und werden nach dem Ruhen wieder dickflüssiger.

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Goldamalgam ist eine Legierung, die durch das Lösen von Gold in Quecksilber entsteht. Es handelt sich dabei nicht um eine echte Lösung, sondern um ein sogenanntes **Amalgam**, also eine **Le... [mehr]

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Goldamalgam ist eine Legierung, die durch das Lösen von Gold in Quecksilber entsteht. Es handelt sich dabei nicht um eine echte Lösung, sondern um ein sogenanntes **Amalgam**, also eine **Legierung** oder ein **Gemisch** aus Quecksilber und Gold. **Warum bleibt das Gold zurück, wenn man Goldamalgam durch einen feinmaschigen Stoff drückt?** Beim Auspressen von Goldamalgam durch einen Stoff (z. B. Leder oder Leinen) wird das flüssige Quecksilber durch die Poren des Stoffes gedrückt, während das Gold (meist in Form von feinen Partikeln oder als festes Amalgam) zurückbleibt. Das liegt daran, dass das Amalgam keine echte Lösung ist, sondern eine **heterogene Mischung**: Das Gold ist im Quecksilber nicht molekular gelöst, sondern bildet mit ihm eine Legierung, in der das Gold in feinen Partikeln oder als feste Phase vorliegt. **Echte Lösung vs. Amalgam:** - **Echte Lösung:** Die gelösten Teilchen (z. B. Salz in Wasser) sind auf molekularer oder ionischer Ebene verteilt und können nicht durch Filtration getrennt werden. - **Amalgam:** Hierbei handelt es sich um eine Legierung, in der das Gold nicht vollständig auf molekularer Ebene im Quecksilber gelöst ist. Es gibt feste Bestandteile, die durch mechanische Trennung (z. B. Filtration) abgetrennt werden können. **Fazit:** Goldamalgam ist **keine echte Lösung**, sondern eine Legierung bzw. ein Gemisch. Deshalb kann beim Auspressen durch einen feinmaschigen Stoff das Quecksilber abgetrennt werden, während das Gold (bzw. das feste Amalgam) zurückbleibt.

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Um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure (HNO₃)-Lösung aus einer 65%igen Lösung herzustellen, musst du eine Verdünnungsrechnung durchführen. **Schritt 1: Berechne die benöt... [mehr]

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Um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure (HNO₃)-Lösung aus einer 65%igen Lösung herzustellen, musst du eine Verdünnungsrechnung durchführen. **Schritt 1: Berechne die benötigte Menge reiner Salpetersäure in 500 mL 10%iger Lösung.** - 10% (w/w) bedeutet 10 g HNO₃ in 100 g Lösung. - 500 mL Lösung ≈ 500 g Lösung (angenommen, die Dichte ist etwa 1 g/mL, was für verdünnte Lösungen eine gute Näherung ist). Benötigte Masse reiner HNO₃: \( 500\,g \times 0{,}10 = 50\,g \) reine HNO₃ **Schritt 2: Berechne, wie viel 65%ige Salpetersäure diese Menge enthält.** - 65% (w/w) bedeutet 65 g HNO₃ in 100 g Lösung. Benötigte Masse 65%ige Lösung: \( \frac{50\,g}{0{,}65} \approx 76{,}92\,g \) **Antwort:** Du benötigst **ca. 76,9 g** der 65%igen Salpetersäure, um 500 mL einer 10%igen Salpetersäure herzustellen.

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Um eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium unter Verwendung von Lithiumorotat herzustellen, musst du zunächst berechnen, wie viel Lithiumorotat du benötigst, um genau 1 mg elementares Lithi... [mehr]

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Um eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium unter Verwendung von Lithiumorotat herzustellen, musst du zunächst berechnen, wie viel Lithiumorotat du benötigst, um genau 1 mg elementares Lithium zu erhalten. **Schritt 1: Bestimmung des Lithiumanteils in Lithiumorotat** - Lithiumorotat ist das Lithiumsalz der Orotsäure. - Die Summenformel von Lithiumorotat: C5H3LiN2O4 - Molekulargewicht von Lithiumorotat: ca. 160,03 g/mol - Atommasse von Lithium: ca. 6,94 g/mol **Anteil von Lithium in Lithiumorotat:** \[ \frac{6,94}{160,03} \approx 0,0434 \] Das heißt, Lithiumorotat besteht zu etwa 4,34 % aus elementarem Lithium. **Schritt 2: Berechnung der benötigten Menge Lithiumorotat** Du möchtest 1 mg reines Lithium: \[ \text{benötigte Menge Lithiumorotat} = \frac{1\,\text{mg}}{0,0434} \approx 23,04\,\text{mg} \] **Schritt 3: Herstellung der Lösung** 1. **Abwiegen:** Wiege 23,04 mg Lithiumorotat möglichst genau ab. 2. **Lösen:** Gib das abgewogene Lithiumorotat in ein geeignetes Gefäß (z.B. ein Messkolben). 3. **Lösungsmittel zugeben:** Füge ein geeignetes Lösungsmittel (z.B. destilliertes Wasser) hinzu, um die gewünschte Endkonzentration zu erreichen. 4. **Vermischen:** Rühre oder schüttle, bis sich das Lithiumorotat vollständig gelöst hat. **Hinweis:** Lithiumorotat ist nur begrenzt wasserlöslich. Die Löslichkeit beträgt etwa 1 g pro 100 ml Wasser bei Raumtemperatur. Für kleine Mengen wie 23 mg in wenigen Millilitern Wasser ist das aber in der Regel kein Problem. **Wichtiger Hinweis:** Die Herstellung und Anwendung von Lithiumlösungen sollte nur unter fachkundiger Anleitung erfolgen, da Lithium in zu hohen Dosen toxisch sein kann. Die Dosierung sollte immer mit einem Arzt oder Apotheker abgesprochen werden. **Quellen und weiterführende Links:** - [Wikipedia: Lithiumorotat](https://de.wikipedia.org/wiki/Lithiumorotat) - [PubChem: Lithium Orotate](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Lithium-orotate)

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