Seminar 3

Seminar 3
Aggregatzustände, heterogene Gleichgewichte
Schlüsselbegriffe: Charakteristika
der
Aggregatzustände,
Phasenumwandlungen,
Phasendiagramm, Löslichkeit, Nernstscher Verteilungssatz, Adsorption,
Diffusion, Dialyse, Osmose, Donnan-Gleichgewicht
Aufgaben:
1. Bei der Dampfsterilisation wird in einem Autoklaven Wasserdampf von ca. 120°C zur
Sterilisation medizinischer Geräte benutzt. Welcher Druck herrscht ungefähr im
Autoklaven? (Phasendiagramm s. Vorlesungsskript, Dampfdrucktabelle unter
http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_dampfdruck.html)
2. Warum kann Chlorethan, das flüssig in Spraydosen vertrieben wird, in der Medizin als
Kältespray eingesetzt werden?
3. Welche Kräfte müssen überwunden werden, um Kristalle folgender Verbindungen
bzw. Elemente zu schmelzen: Xe, F2, Si, CaCl2?
4. Ein Arzneistoff weist im System Diethylether/Wasser den Nernstschen
Verteilungskoeffizienten K=3 auf. Die wässrige Phase enthält 4 g des Stoffes in
100 ml Lösung. Welcher Anteil des Arzneistoffes befindet sich bei gleichen Volumina
der Ober- und Unterphase im Ether? Wie kann der Stoff möglichst vollständig aus
dem Wasser entfernt werden?
5. Eine verdünnte wässrige Lösung einer organischen Verbindung wird durch das
Auflösen von 2,35 g der Verbindung in Wasser so hergestellt, dass 0,25 L Lösung
entstehen. Diese Lösung hat einen osmotischen Druck von 0,605 atm. Berechnen Sie
die molare Masse der Verbindung (T = 25°C).
6. a) Vervollständigen Sie die folgende Tabelle für ein ideales Gas:
p
V
n
T
2,00 atm
1,00 l
0,500 mol
?K
0,30 atm
0,25 l
? mol
27°C
(1 atm = 760 torr = 101325 Pa, 1 Pa = 1 kg  m -1  s-2, R = 0,082 l atm  mol-1  K-1 = 8,314 J  mol-1  K-1 =
8,314 kg  m2  s-2  mol-1  K-1)
b) Ein Gas hat eine Dichte von 1,057 g/L bei 50°C und 1 atm. Welche molare Masse
hat das Gas (R = 8,206  10-2 L atm K-1 mol-1)? Um welches Gas könnte es sich
handeln?
Mögliche Klausurfragen
1. Kohlendioxid verteilt sich mit einem bestimmten Verteilungskoeffizienten
zwischen Gasphase und wässriger Phase. Welche der folgenden Aussagen
trifft zu? Die Konzentration des Gases in Wasser
[ ] A) nimmt ab, wenn der Partialdruck des Gases erhöht wird.
[ ] B) ist unabhängig von der Konzentration der Kohlensäure im Wasser.
[ ] C) nimmt zu, wenn die Temperatur erhöht wird.
[ ] D) nimmt zu, wenn die Acidität der Lösung abnimmt, d.h. wenn der pH-Wert
steigt.
[ ] E) wird von allen unter (A) – (D) genannten Größen nicht beeinflusst.
2. Welche Aussage zu homogenen Systemen trifft nicht zu?
[ ] A) Ein homogenes System ist von einer Phasengrenze umgeben.
[ ] B) Gasmischungen sind immer homogen.
[ ] C) Echte Lösungen sind, obwohl sie mindestens aus zwei Komponenten
bestehen, homogen.
[ ] D) Ein Kochsalzkristall ist homogen.
[ ] E) Blut ist in vivo ein homogenes System.