Kann ich durch die Dichte die Molare Masse eines Gases errechnen/bestimmen?

Beste Antwort

Ja, das ist möglich. Hier verdeutlicht am Beispiel O2:
Die Dichte von O2 bei Normbedingung 0 Grad C, 1 bar :
rho /n (g/l) = 1,429

molekulares Volumen Vmn (l/mol) = 31,9988

molare Masse = V/mn : rho n = 22,4

Merke: Bei gleichem Druck und gleicher Temperatur haben alle Gase das gleiche molare Volumen!

mfG...Mehr anzeigen

Bis zu Drücken in der Größenordnung von 1 bar kann die thermische Zustandsgleichung eines Gases sehr gut durch die abgekürzte Virialgleichung ( )()pTR T + B p V = n (1) beschrieben werden. Mit n = m M und Vm=ρkann Gl. (1) in die Form( )pMTB MR Tρp+=(2) umgeschrieben werden. Mißt man bei gegebener Temperatur des Gases die Dichte ρ als Funktion von p und nimmt eine Auftragung ( )ρpvs. p vor, so erhält man aus Achsenab-schnitt und Steigung der resultierenden Gerade die molare Masse M und den zweiten Virial-koeffizienten B (T) des untersuchten Gases. Der Wert des zweiten Virialkoeffizienten kann mit guter Näherung aus den van der Waals-Konstanten berechnet werden. bRTaTB−=)((3 )
--------------------------------------------------------------------------------
Page 2
PRAKTIKUM IN PHYSIKALISCHER CHEMIEThermodynamikVersuch-Nr.: A 1 Universität Dortmund Blatt: 2Dichte und molare Masse eines Gases MeßprinzipDas zu untersuchende Gas wird in einem mit Absperrventil versehenen Kolben bei bestimm-ten Drücken p eingefüllt und seine Masse m durch Differenzwägung bestimmt. Das Volu-men V des Kolbens ist aus einem Blatt am Arbeitsplatz ersichtlich. VersuchsdurchführungZum Evakuieren des Gaskolbens und zum Füllen mit CO2steht folgende Apparatur zur Verfügung. Druck- Überdruck- Reduzierventil sicherung Haupt- ventil Dreiwegehahn CO2Belüftungsventil Druckgas- VakuumGas- flasche pumpe kolben Manometer Abb. 1: FüllapparaturDer Gaskolben ist mit einem Druckmeßteil sowie über einen Dreiwegehahn mit dem Pump-teil und dem Gaseinlaßteil verbunden. Gegen Beschädigung der Apparatur und damit auch aus Sicherheitsgründen ist eine Überdrucksicherung angebracht.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 3
PRAKTIKUM IN PHYSIKALISCHER CHEMIEThermodynamikVersuch-Nr.: A 1 Universität Dortmund Blatt: 3Dichte und molare Masse eines Gases Der Druckmeßteil besteht aus einem üblichen elektrischen Membran-Manometer. Beim E-vakuieren und Befüllen des mit dem Manometer verbundenen Kolbens achte man auf lang-same Druckänderungen (warum?). Mit Hilfe der Drehschieberpumpe kann ein Endvakuum von weniger als 100 Pa (ca. 0,5 Torr) erreicht werden. Über Bedienung und Arbeitsweise der Pumpe unterrichten Sie sich beim Assistenten. Wichtig!Die Pumpe darf nicht abgeschaltet werden, wenn am Saugstutzen noch Vaku-um besteht; vor dem Abschalten Belüftungsventil öffnen! Als Quelle für CO2steht eine Druckgasflasche mit Reduzierventil, Überdrucksicherung zur Verfügung. Unterrichten Sie sich bitte beim Assistenten über den Umgang mit Druckgas-behältern und Reduzierventilen. Wichtig!Öffnen Sie die Ventile keinesfalls zu schnell oder unter Bedingungen, bei de-nen die Apparatur gefährdet wird! Der Glaskolben (ca. 200 cm3, 100 g) wird über einen fettfreien Kugelschliff mit der Appa-ratur verbunden.. Berührung des Kolbens mit den bloßen Händen ist zu vermeiden. Wichtig!Der Kolben darf nur nach Belüftung des Apparaturteiles abgenommen werden. Auswertung• Man berechne für jeden der untersuchten Drücke die Dichte des Gases und gebe die Er-gebnisse in tabellarischer Form wieder. • Man fertige eine Auftragung gemäß Gl. (2) an und bestimme die molare Masse M und den zweiten Virialkoeffizienten B (T). • Man vergleiche die erhaltenen Ergebnisse mit der bekannten molaren Masse des CO2bzw. mit Literaturdaten des 2. Virialkoeffizienten des CO2! • Diskussion evtl. Abweichungen....Mehr anzeigen