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Berechnung der Konzentration im Raffinat nach 10-facher Extraktion nach dem NERNSTschen Verteilungssatz

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Unter Extraktion versteht man den Übergang einer Komponente zwischen zwei Lösemitteln, welche sich
nicht miteinander mischen. In dieser Aufgabe soll die Extraktion von Iod aus Wasser mit Schwefelkohlenstoff berechnet werden. Wir müssen hier das NERNSTsche Verteilungsgesetz anwenden, Der NERNSTsche Verteilungskoeffizient beträgt K(N) = 588, das bedeutet Iod löst sich in Schwefelkohlenstoff (dem Extraktions- mittel 588 mal
besser als in der wässrigen Lösungen (dem Raffinat). Hier ist das Extraktions-Experiment skizziert. Im Anfangszustand (zum Zeitpunkt t=0) befindet sich das gesamte Iod in der wässrigen Phase; im Gleichgewicht (auf bei rechten Seite) hat sich das Iod entsprechend dem NERNSTschen Gesetz verteilt. Zu jedem Zeitpunkt ist die Iodmenge im Gesamtsystem (Raffinat + Extraktionsmittel) gleich groß, die Stoffmengenbilanz lautet: [Iod im Raffinat]° = [Iod im Raffinat](eq) + [Iod im Extraktionsmittel](eq) Iodmenge zum Zeitpunkt t=0 gleich Iodmenge zum beliebigen Zeitpunkt t gleich Iodmenge im Gleichgewicht. Der NERNSTsche Verteilungssatz gilt demgebenüber
nur im Gleichgewicht (beachten Sie die Indices) Wir kombinieren Stoffmengenbilanz und NERSTsches Verteilungsgesetz (und setzen
[Iodmenge im Extraktionsmittel]°=0) Wir lösen die Gleichung nach der Konzentration des Iods im Raffinat auf und erhalten diesen Ausdruck für die Iod-Konzentration im Raffinat: [Konzentration nach der Extraktion] = [Konsternation vor der
Extraktion] mal einem Abreicherungsfaktor V(R)/(K(N)*V(Ex)+V(R)).
Wir berechnen den Abreicherungsfaktor für ein Raffinatvolumen von 1 Liter und einem Extraktionsmittelvolumen
von 5 mL zu 0,2538. Die Konzentration des Iod im Raffinat nimmt von anfänglich 100 %
auf 25 Prozent nach einer Extraktion ab. Besonders effizient ist es, wenn wir die Extraktion mehrfach (n mal) durchführen - dann muss der Abreicherungs- faktor in der
Vorlesung/Konferenz
Extraktion
Biodynamik
Extraktionsmittel
Iod
Schwefelkohlenstoff
Schwefelkohlenstoff
Extraktion
Vorlesung/Konferenz
Iod
Extraktion
Verteilungskoeffizient
Wässrige Lösung
Allylverbindungen
Extraktionsmittel
Iod
Vorlesung/Konferenz
Extraktion
Konzentration
Extraktion
Iod
Vorlesung/Konferenz
Extraktion
Konzentration

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Berechnung der Konzentration im Raffinat nach 10-facher Extraktion nach dem NERNSTschen Verteilungssatz
Untertitel Übungsaufgabe 26
Serientitel Einführung in die Thermodynamik
Teil Ü 26
Autor Lauth, Günter Jakob
Mitwirkende Lauth, Anika (Medientechnik)
Lizenz CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/15713
Herausgeber Lauth, Günter Jakob
Erscheinungsjahr 2013
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2013
Produktionsort Jülich

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik
Schlagwörter Physikalische Chemie
Thermodynamik

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