Fragenarchiv

Zur Zeit sind 1495 beantwortete Fragen im Archiv:

Steiger Rainer: negative Entropie bei einigen Ionen


Grüezi Herr Reiser,
ich bin Chemielehrer (www.rainer.ch) und bin vor kurzem über folgende Frage gestolpert: Wieso weisen einige (alle?) zweiwertigen Ionen (aquatisiert) eine negative Entropie auf?
Gedanken meinerseits:
1) ich denke, es ist die Anordnung der Wasser rund ums Ion (Hydrathülle), dennoch stellt sich mir die Frage, wieso z.B. Na+ eine positive Entropie aufweist.

oder

2) 'zufall', das heisst, da ja alles bei H+ auf Null definiert wurde, ergeben sich solche Zahlen, die unter Null sein können. 'Absolute' Zahlen wären derart, dass alle Entropiewerte über Null wären.

Frage die sich nun ergibt: Wenn auch 2) korrekt sein könnte, was ist nun mit der Entropie, wenn ich Spagehttiwasser (NaCl und H2O) herstelle .. die Entropie müsste zunehmen, dies steht jedoch im Konflikt zu Variante 1), Hydrathüllen gibs ja schlussendlich.

Sie sehen, bin ein wenig in eine Sackgasse geraten. Für Ideen und Tipps wäre ich froh.
Grüsse aus der Schweiz, schönes Wochenende wünschend,
Rainer Steiger

ps: vor kurzem (leider) erst über ihre Homepage gestolpert. Super!

Antwort:

Hallo Herr Steiger,

vielen Dank für die netten Worte zur Homepage.

Es ist ja immer schwierig, thermodynamische Größen in absoluten Zahlen zu vergleichen, insbesondere, da man auch noch die Gegenionen berücksichtigen muss (Komplexbildung stark oder schwach?). H+ ist in der Tat willkürlich auf Null gesetzt. Beim lösen von Salzen in Wasser nimmt dann einerseits die Entropie durch das Abdissoziieren der Anionen (vor allem, wenn es sich um schwach koordinierende Liganen handelt) zu, andererseits geht durch die Hydrathülle ein Entropieverlust einher. Welcher Effekt da nun überwiegt, ist sicher nicht allgemein voraussagbar. Es macht für mich allerdings Sinn, dass höher geladene Metallionen ihre Liganden (Anionen und auch Wasser) über größere Distanzen festhalten, also ordnen können, und somit die Entropie kleiner sein sollte als bei einfach positiv gleadenen Ionen. Kann natürlich gut sein, dass durch das setzten von H+ (kleinstes positives Ion mit ladung +1) ein Vorzeichenwechsel bei einwertigen zu zweiwertigen Ionen stattfindet, das würde ich dann aber auch als "nachvollziehbaren Zufall" einstufen. Wenn Na+ eine positive Entropie aufweist würde ich also annehmen, dass das Lösen von NaCl in Wasser zu einem Entropiegewinn führen sollte (Hydrathülle kompensiert nicht das Aufberechen des Ionengitters beim Lösen).

Gruß
Oliver Reiser

 

Caddy Gering: HPLC

Hallo,
wie funktioniert eigentlich die HPLChromatographie? Kann ich damit alle Inhaltsstoffe eines Versuchsobjektes herausfinden? Muß dieses Objekt gasförmig, flüssig oder fest sein?
Könnte ich bespielsweise eine Nuß auf seine Inhaltstoffe untersuchen?
Vielen Dank im Voraus
Gruß,
C.G.

Antwort:

Hallo Caddy,

HPLC funktioniert wie normale Flüssigkeitschromatographie auch: Man gibt ein Substanzgemisch auf eine Säule, die meist mit Kieselgel beladen ist, und nutzt die unterschiedlich starke Haftung der Substanz am Kieselgel aus, um die Substanzen durch Eluation mit einem Lösungsmittel zu trennen.

Die Substanzen sollten flüssig oder fest sein, gasförmig ist nicht gut. FÜr die Analyse von Inhaltsstoffen geht das aber nur dann, wenn man die enthaltenen Verbindungen schon kennt und beispielsweise nur unterschiedliche Konzentrationen /Zusammenstzungen analysieren will, da man aufgrund der Eluationszeiten allein die Verbindungen natürlich nicht identifizieren kann.

Im Internet gibt es viele Dokumente, die das Verfahren näher beschreiben, z. B.

http://www.chemgapedia.de/vsengine/tra/vsc/de/ch/3/anc/chromatographie1.tra/Vlu/vsc/de/ch/3/anc/croma/hplc_detail1.vlu.html

Gruß
Oliver Reiser

 

Paul: Ionenkonzentration

Hallo Herr Reiser,
ich brauche kurz Ihre Hilfe, um eine Rechnung zu verstehen:
"100 ml 0,1M AgNO3-Lös. werden mit 100ml 1M NH3-Lös. gemischt. Dazu werden 1ml 0,1M KI-Lös. gegeben.

a) Bestätigen Sie durch Berechnung, dass bei vollständigem Stoffumsatz folgende Konzentrationen vorliegen:
c(NH3) = 0,4 mol/L c(Diamminsilberkomplex)= 0,05 mol/L
b) Berechnen Sie die Konzentration der Iodid-Ionen nach Zugabe des angegeb. Volumens.
Hinweis: im Gleichgewicht: c(Ag+)=2,08*10^(-8) mol/L"

Können Sie mir bitte helfen, dass ich irgendwie auf die Lösungen komme, denn die sind bei der Aufgabe nicht angegeben.
Vielen Dank.

Antwort:

Hallo Paul,

die Gleichung für den Aminkomplex ist

Ag+ + 2 NH3 --> Ag(NH3)2(+).

Wenn man also davon ausgeht, dass sich der Komplex quantitativ bildet (müsste man die Bildungskonstante kennen) hat man nach Zusammengeben von Ammoniak und Silbernitrat 200 ml Lösung, in der 0.01 Mol des Silberdiaminkomplexes enthalten sein sollten 0.01 Mol in 200 ml ist dann 0.05 mol/l. Ursprünglich waren 0.1 Mol NH3 vorhanden, davon wurden 2x0.01 mol NH3 komplexiert, also sind noch 0.098 Mol Ammoniak unkomplexiert, bzw 0.49 mol/l.

Was soll das bei b) sein, das Löslichkeitsprodukt von AgI? Die Angabe "im gleichgewcht" macht nicht besonders viel Sinn.

Gruß
Oliver Reiser

 


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