Topics

2. Berechnen Sie die ideale Löslichkeit von Benzoesäure bei einer Temperatur
von 30,3 °C. Die kalorimetrisch ermittelte molare Schmelzenthalpie von
Benzoesäure beträgt bei der Schmelztemperatur von 122,37 °C 18,006 kJ
mol -1 . Die experimentelle (gravimetrische) Sättigungsmolalität von Benzoesäure
in Isopropanol beträgt 4,547 mol kg -1 (30,3 °C). Wie groß ist die
prozentuale Abweichung der berechneten idealen Löslichkeit vom experimentellen
Wert?
[Ergebnisse: xB id = 0,18988; bB id = 3,900 mol kg -1 ; -14,2 %]
3. In Tabellenwerken finden Sie verschiedene Löslichkeitsmaße. Der dimensionslose
Bunsensche Absorptionskoeffizient gibt das Volumen eines Gases
umgerechnet auf STP-Bedingungen (T = 273,15 K, p = 101,325 kPa) an,
das sich in einem definierten Volumen des Lösungsmittels unter einem
Partialdruck des Gases von 101,325 kPa bei der tatsächlichen Temperatur
x c
löst. Darüber hinaus sind verschiedene Henryschen Konstanten K H , K H und
b
x
K H gebräuchlich, die gemäß pB KH c
xB, pB KH cB bzw. pB b
KH bB
definiert
sind. Gegeben seien für die Löslichkeit von Sauerstoff und Kohlendioxid bei
37 °C im Blutersatzstoff Perflubron (C8F17Br) die Werte 0,40 und
x
2,28. Berechnen Sie jeweils H
c
K (in MPa), H
O2
K (in kPa m 3 mol -1 ) und H
CO2
b
K (in
MPa kg mol -1 ). Die Dichte von Perflubron bei 37 °C beträgt 1,89 g cm -3 .
[Ergebnisse: KH x (O2/CO2) = 21,60 / 3,89 MPa; KH c (O2/CO2) = 5,68 / 1,00 kPa
m 3 mol -1 ; KH b (O2/CO2) = 10,78 / 1,88 MPa kg mol -1 ]
4. Wenden Sie die Gibbssche Phasenregel auf folgende Problemstellungen an:
(a) Kann ein System, in dem Eis, festes Natriumchlorid, Kochsalzlösung und
Wasserdampf koexistieren, thermodynamisch stabil sein?
(b) Wenn eine Kupfersulfat-Lösung bei einer konstanten Temperatur von 25 °C
dehydratisiert wird, beobachtet man zunächst ein allmähliches Absinken des
Dampfdrucks (P = ?, F = ?). Dann kristallisiert das Kupfersulfat-Pentahydrat
aus, und der Dampfdruck über der gesättigten Lösung nimmt einen konstanten
Wert (P = ?, F = ?) von 23 Torr an, bis die gesamte Lösung kristallisiert ist.
Der Dampfdruck sinkt dann scharf auf einen konstanten Wert von 7,8 Torr, bei
dem Kupfersulfat-Pentahydrat und Kupfersulfat-Trihydrat im Gleichgewicht
miteinander stehen (P = ?, F = ?). Bei weiterer Dehydratisierung bildet sich
Kupfersulfat-Monohydrat und schließlich Kupfersulfat-Anhydrat. Wieviel Komponenten
sind erforderlich, um das komplexe System Kupfersulfat/Wasser zu
beschreiben?
[Ergebnisse: ja (K = 2, P = 4, F = 0); K = 2, P = 2, F = 1; K = 2, P = 3, F = 0; K
= 2, P = 3, F = 0]
5. Im Rahmen eines Experiments zur Untersuchung einer membranartigen
Anordnung aus synthetischen Materialien wurde ein binäres Phasendiagramm
ermittelt (S. 290, Abb. 6.38). Die beiden Komponenten sind Dielaidoylphosphatidylcholin
(DEL) und Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPL). Beschreiben
Sie, was passiert, wenn eine flüssige Mischung mit der Zusammensetzung
xDEL = 0,5 ausgehend von einer Temperatur von 45 °C abgekühlt
wird.
[Aufgabe 6.44]