Berechnung der Konzentration im Raffinat nach 10-facher Extraktion nach dem NERNSTschen Verteilungssatz
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Berechnung der Konzentration im Raffinat nach 10-facher Extraktion nach dem NERNSTschen Verteilungssatz
Formal Metadata
| Title |
Berechnung der Konzentration im Raffinat nach 10-facher Extraktion nach dem NERNSTschen Verteilungssatz
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| Subtitle |
Übungsaufgabe 26
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| Title of Series | |
| Part Number |
Ü 26
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| Author |
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| Contributors |
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| License |
CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
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| Identifiers |
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| Publisher |
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| Release Date |
2013
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| Language |
German
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| Production Year |
2013
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| Production Place |
Jülich
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Content Metadata
| Subject Area | |
| Keywords | Physikalische Chemie Thermodynamik |
00:00
Extraction (chemistry)
00:10
Verteilungskoeffizient
Iodine
Aqueous solution
Schwefelkohlenstoff
Extraction (chemistry)
Iodine
Schwefelkohlenstoff
Verteilungskoeffizient
Extraktionsmittel
Extraction (chemistry)
01:43
Iodine
Extraktionsmittel
Extraction (chemistry)
02:17
Extraction (chemistry)
02:34
Iodine
Extraction (chemistry)
Bezugsmaterial
00:02
Unter Extraktion versteht man den Übergang einer Komponente zwischen zwei Lösemitteln, welche sich
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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
00:42
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
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nur im Gleichgewicht (beachten Sie die Indices) Wir kombinieren Stoffmengenbilanz und NERSTsches Verteilungsgesetz (und setzen
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[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
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Extraktion] mal einem Abreicherungsfaktor V(R)/(K(N)*V(Ex)+V(R)).
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Wir berechnen den Abreicherungsfaktor für ein Raffinatvolumen von 1 Liter und einem Extraktionsmittelvolumen
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von 5 mL zu 0,2538. Die Konzentration des Iod im Raffinat nimmt von anfänglich 100 %
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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
