Was passiert mit Quecksilber bei -18°C?

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Was passiert mit Quecksilber bei -18°C?

Antwort

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Wie heißt der Effekt, bei dem sich Quecksilber durch Zusatzstoffe in kleine Kügelchen teilt?

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Wie viel Quecksilber verdunstet pro Tag von 1 m² bei Raumtemperatur und Normaldruck?

Berechne mit der Gibbs-Helmholtz-Gleichung die Temperatur, ab der die Umwandlung von Al(OH)3 zu Al2O3 und H2O freiwillig abläuft.

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Accepted Answer

Quecksilber hat einen Gefrierpunkt von -38,83 °C. Bei -18 °C bleibt es daher flüssig. Es wird jedoch zähflüssiger, da die Viskosität von Quecksilber mit sinkender Temperatur zunimmt.

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Ein Polyurethanschlauch ist in der Regel für Temperaturen bis etwa 60–80 °C (manche Spezialtypen bis ca. 100 °C) ausgelegt. Wird er auf 150 °C erhitzt, treten folgende Verä... [mehr]

Accepted Answer

Ein Polyurethanschlauch ist in der Regel für Temperaturen bis etwa 60–80 °C (manche Spezialtypen bis ca. 100 °C) ausgelegt. Wird er auf 150 °C erhitzt, treten folgende Veränderungen auf: 1. **Weichwerden und Verformung:** Polyurethan beginnt bei Temperaturen über seiner maximalen Einsatztemperatur stark zu erweichen. Der Schlauch verliert seine Formstabilität, kann sich verziehen oder zusammenfallen. 2. **Thermische Zersetzung:** Ab etwa 150 °C beginnt Polyurethan zu zersetzen. Es entstehen dabei Gase und Zersetzungsprodukte, die unangenehm riechen und gesundheitsschädlich sein können. 3. **Verlust der mechanischen Eigenschaften:** Der Schlauch wird spröde, rissig oder klebrig und verliert seine Flexibilität und Festigkeit. 4. **Verfärbung:** Es kann zu einer deutlichen Verfärbung (Vergilbung oder Bräunung) kommen. **Fazit:** Ein Polyurethanschlauch ist für 150 °C nicht geeignet. Er wird bei dieser Temperatur dauerhaft beschädigt und unbrauchbar. Für Anwendungen in diesem Temperaturbereich sollten hitzebeständigere Materialien wie Silikon oder PTFE verwendet werden.

Accepted Answer

Der Effekt, bei dem sich Quecksilber durch Zugabe unterschiedlicher Stoffe in kleine Kügelchen zerteilt, wird als **Amalgamierung** oder **Zerstäubung** bezeichnet. Im engeren physikalischen... [mehr]

Accepted Answer

Der Effekt, bei dem sich Quecksilber durch Zugabe unterschiedlicher Stoffe in kleine Kügelchen zerteilt, wird als **Amalgamierung** oder **Zerstäubung** bezeichnet. Im engeren physikalischen Sinn spricht man auch von **Entnetzung** oder **Demulgierung**. **Entnetzung** beschreibt dabei den Vorgang, bei dem die Oberflächenspannung des Quecksilbers durch Zusätze (z. B. Seifen, Fette, Schwefel, Metallsalze) herabgesetzt wird, sodass es sich nicht mehr zu einer großen Kugel zusammenzieht, sondern in viele kleine Tröpfchen zerfällt. Diesen Vorgang nennt man auch **Zerperlung** oder **Perlbildung**. **Amalgamierung** bezeichnet speziell die Bildung von Legierungen (Amalgamen) mit anderen Metallen, was ebenfalls zur Zerteilung führen kann, ist aber ein chemischer Prozess. Im Alltag wird meist der Begriff **Zerperlung** oder **Perlbildung** verwendet, wenn Quecksilber in kleine Kügelchen zerfällt.

Accepted Answer

Wenn Aluminium mit Quecksilber in Kontakt gebracht wird, läuft eine sogenannte **Amalgamierung** ab. Dabei bildet sich an der Oberfläche des Aluminiums ein **Aluminium-Quecksilber-Amalgam**.... [mehr]

Accepted Answer

Wenn Aluminium mit Quecksilber in Kontakt gebracht wird, läuft eine sogenannte **Amalgamierung** ab. Dabei bildet sich an der Oberfläche des Aluminiums ein **Aluminium-Quecksilber-Amalgam**. **Ablauf der Reaktion:** 1. **Zerstörung der Oxidschicht:** Normalerweise ist Aluminium durch eine dünne, dichte Oxidschicht (Al₂O₃) vor weiteren Reaktionen geschützt. Quecksilber kann diese Schutzschicht jedoch durchdringen oder aufbrechen, insbesondere wenn die Oberfläche des Aluminiums vorher mechanisch oder chemisch gereinigt wurde. 2. **Bildung des Amalgams:** Das Quecksilber dringt in das blanke Aluminium ein und bildet ein Amalgam, also eine Legierung aus Aluminium und Quecksilber. 3. **Folge:** - Das Amalgam ist instabil und das Aluminium wird dadurch extrem anfällig für Oxidation. - In Gegenwart von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit oxidiert das Aluminium sehr schnell zu Aluminiumhydroxid (Al(OH)₃) und Wasserstoffgas (H₂) wird freigesetzt. **Reaktionsgleichung (vereinfacht):** \[ 2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2 \uparrow \] **Besonderheit:** Das Quecksilber wirkt dabei als Katalysator: Es wird nicht verbraucht, sondern ermöglicht immer wieder neuen Aluminiumoberflächen die Reaktion mit Wasser und Sauerstoff. **Gefahr:** Diese Reaktion ist gefährlich, da sie das Aluminium stark angreift und zerstört. Deshalb ist der Kontakt von Quecksilber mit Aluminium (z.B. in Flugzeugen) streng verboten. **Weitere Informationen:** - [Wikipedia: Amalgam (Chemie)](https://de.wikipedia.org/wiki/Amalgam_(Chemie)) - [Wikipedia: Aluminium](https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminium)

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Die Verdunstungsrate von Quecksilber bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) und Normaldruck ist relativ gering, aber nicht zu vernachlässigen, da Quecksilber einen messbaren Dampfdruck besitzt. **Be... [mehr]

Accepted Answer

Die Verdunstungsrate von Quecksilber bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) und Normaldruck ist relativ gering, aber nicht zu vernachlässigen, da Quecksilber einen messbaren Dampfdruck besitzt. **Berechnung der Verdunstungsrate:** 1. **Dampfdruck von Quecksilber bei 20 °C:** Etwa 0,17 Pa (Pascal). 2. **Verdunstungsrate (theoretisch):** Die Verdunstungsrate \( J \) (in g/m²·s) kann mit folgender Formel abgeschätzt werden: \[ J = \frac{P \cdot M}{2\pi R T} \] wobei \( P \) = Dampfdruck (Pa) \( M \) = molare Masse von Hg (0,2006 kg/mol) \( R \) = Gaskonstante (8,314 J/(mol·K)) \( T \) = Temperatur in Kelvin (293 K für 20 °C) Setzt man die Werte ein: \[ J = \frac{0,17 \cdot 0,2006}{2\pi \cdot 8,314 \cdot 293} \] \[ J \approx 7,0 \times 10^{-7} \text{ kg/m}^2\text{/s} \] Das entspricht etwa 0,7 mg/m²·s. 3. **Umrechnung auf einen Tag:** \[ 0,7\,\text{mg/m}^2\text{/s} \times 86\,400\,\text{s} = 60,5\,\text{g/m}^2\text{/Tag} \] Das ist jedoch ein theoretischer Maximalwert (bei idealer Belüftung und ohne Sättigung der Luft). In der Praxis ist die Verdunstungsrate deutlich geringer, da die Luft über der Oberfläche schnell mit Quecksilberdampf gesättigt wird. **Praktische Werte aus der Literatur:** - Laut [BG RCI](https://www.bgrci.de/fileadmin/BGRCI/Arbeitsschutzthemen/Gefahrstoffe/Quecksilber/Quecksilber_und_quecksilberhaltige_Stoffe.pdf) und anderen Quellen liegt die reale Verdunstungsrate bei etwa **1–2 mg/m²·h** bei Raumtemperatur. - Das ergibt pro Tag: \[ 1,5\,\text{mg/m}^2\text{/h} \times 24\,\text{h} = 36\,\text{mg/m}^2\text{/Tag} \] **Fazit:** Bei Raumtemperatur und Normaldruck verdunsten von einem Quadratmeter Quecksilberoberfläche pro Tag etwa **30–40 mg** Quecksilber. Die genaue Menge hängt von Luftbewegung und anderen Umgebungsbedingungen ab.

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Um die Temperatur zu berechnen, ab der die Reaktion \[ 2 \mathrm{Al(OH)_3} \rightarrow \mathrm{Al_2O_3} + 3 \mathrm{H_2O} \] freiwillig (also spontan) abläuft, nutzt man die Gibbs-Helmholtz-Gle... [mehr]

Accepted Answer

Um die Temperatur zu berechnen, ab der die Reaktion \[ 2 \mathrm{Al(OH)_3} \rightarrow \mathrm{Al_2O_3} + 3 \mathrm{H_2O} \] freiwillig (also spontan) abläuft, nutzt man die Gibbs-Helmholtz-Gleichung: \[ \Delta G = \Delta H - T \Delta S \] Die Reaktion läuft freiwillig ab, wenn \(\Delta G < 0\). Der kritische Punkt ist, wenn \(\Delta G = 0\): \[ 0 = \Delta H - T \Delta S \implies T = \frac{\Delta H}{\Delta S} \] **1. Standardbildungsenthalpien (\(\Delta H_f^\circ\)) und Standardentropien (\(S^\circ\)) nachschlagen:** | Verbindung | \(\Delta H_f^\circ\) [kJ/mol] | \(S^\circ\) [J/(mol·K)] | |--------------------|-------------------------------|-------------------------| | Al(OH)\(_3\) (s) | -1276 | 65 | | Al\(_2\)O\(_3\) (s)| -1676 | 51 | | H\(_2\)O (g) | -242 | 189 | **2. Reaktionsenthalpie (\(\Delta H\)) berechnen:** \[ \Delta H = [\Delta H_f^\circ(\mathrm{Al_2O_3}) + 3 \cdot \Delta H_f^\circ(\mathrm{H_2O})] - [2 \cdot \Delta H_f^\circ(\mathrm{Al(OH)_3})] \] \[ = [-1676 + 3 \cdot (-242)] - [2 \cdot (-1276)] \] \[ = [-1676 - 726] - [-2552] \] \[ = -2402 + 2552 = +150\, \text{kJ} \] **3. Reaktionsentropie (\(\Delta S\)) berechnen:** \[ \Delta S = [S^\circ(\mathrm{Al_2O_3}) + 3 \cdot S^\circ(\mathrm{H_2O})] - [2 \cdot S^\circ(\mathrm{Al(OH)_3})] \] \[ = [51 + 3 \cdot 189] - [2 \cdot 65] \] \[ = [51 + 567] - 130 \] \[ = 618 - 130 = 488\, \text{J/K} \] **4. Temperatur berechnen:** \[ T = \frac{\Delta H}{\Delta S} \] Achte auf die Einheiten: \(\Delta H = 150\,000\, \text{J}\), \(\Delta S = 488\, \text{J/K}\): \[ T = \frac{150\,000}{488} \approx 307\, \text{K} \] **Antwort:** Die Umwandlung von Al(OH)\(_3\) in Al\(_2\)O\(_3\) und H\(_2\)O läuft ab etwa **307 K** (ca. 34 °C) freiwillig ab. **Hinweis:** Die Werte können je nach Quelle leicht variieren. Für eine präzise Berechnung sollten die exakten Werte aus einer zuverlässigen Datenbank verwendet werden.

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Der Schmelzpunkt von Butan liegt bei etwa -138,3 °C.

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Der Schmelzpunkt von Butan liegt bei etwa -138,3 °C.

Kategorie: Chemie Tags: Butan Schmelzpunkt Temperatur

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

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

Kategorie: Chemie Tags: Ethanol Schmelzpunkt Temperatur

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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]

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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.

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Abdampfen ist ein physikalischer Prozess, bei dem eine Flüssigkeit durch Erhitzen in Dampf umgewandelt wird. Dabei wird die Flüssigkeit so weit erhitzt, dass sie ihren Siedepunkt erreicht un... [mehr]

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Abdampfen ist ein physikalischer Prozess, bei dem eine Flüssigkeit durch Erhitzen in Dampf umgewandelt wird. Dabei wird die Flüssigkeit so weit erhitzt, dass sie ihren Siedepunkt erreicht und in den gasförmigen Zustand übergeht. Dieser Vorgang wird häufig in der Chemie und in der Lebensmittelindustrie verwendet, um Wasser oder andere Lösungsmittel von festen Stoffen zu trennen oder um Konzentrate herzustellen. Abdampfen kann auch in der Natur vorkommen, beispielsweise wenn Wasser aus einem Gewässer verdampft.

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VSG (Vorgespanntes Glas) wird im Autokl typischerweise bei Temperaturen zwischen 120 °C und 180 °C hergestellt. Die genaue Temperatur kann je nach spezifischem Verfahren und den verwendeten Ma... [mehr]

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VSG (Vorgespanntes Glas) wird im Autokl typischerweise bei Temperaturen zwischen 120 °C und 180 °C hergestellt. Die genaue Temperatur kann je nach spezifischem Verfahren und den verwendeten Materialien variieren.