Übungen zur Vorlesung Physikalische und Theoretische Chemie I
- Thermodynamik, Kinetik  -

Besprechung am Do 10.01.2002



Übungsblatt 10

Aufgabe 1:  Berechnen Sie die Mischungsentropie, die sich ergibt, wenn 2 mol H2 und 3 mol N2 als ideale Gase bei konstanter Temperatur T und konstantem Druck p (ohne Reaktion) gemischt werden (z. B. durch Diffusion). Welchen Wert hat die mittlere molare Mischungsentropie für das Gemisch ?

Aufgabe 2:  Erklären Sie plausibel, warum mit dem Raoultschen Gesetz eine Siedepunktserhöhung verbunden ist, wenn ein nicht-flüchtiges Salz in einer reinen Flüssigkeit gelöst wird.

Aufgabe 3:  Der Dampfdruck einer Probe von 1 kg reinem flüssigem Benzol bei 60.6 °C beträgt 53328 Pa; nach Zugabe von 38.0 g einer nichtflüchtigen organischen Verbindung fällt er auf  51462 Pa. Wie groß ist die Molmasse der unbekannten Verbindung ?

Aufgabe 4:  Die nachfolgende Tabelle gibt die Partialdrücke in Torr (1 Torr = 133.32 Pa) für eine Mischung aus Ethyliodid (I) und Ethylacetat (A) bei 50°C an.
 

Molenbruch Partialdrucke
x(I) p(I) p(A)
0,0000 0,0 280,4
0,0579 28,0 266,1
0,1095 52,7 252,3
0,1918 87,7 231,4
0,2353 105,4 220,8
0,3718 155,4 187,9
0,5478 213,3 144,2
0,6349 239,1 122,9
0,8253 296,9 66,9
0,9093 322,5 38,2
1,0000 353,4 0,0

Für die Gasphase wird ideales Verhalten angenommen. Tragen Sie die Dampfdruckkurven in einem Diagramm auf, zusammen mit den Linien, die das Raoultsche Gesetz beschreiben.
a) Bestimmen Sie die Aktivitätskoeffizienten von Ethyliodid [γ(I) = a(I) / x(I) mit a(I) = p(I) / p*(I)] durch Anwendung des Raoultschen Gesetzes, wobei Ethyliodid als Lösungsmittel angesehen wird.
b) Bestimmen Sie die Henry-Konstante KH für Ethyliodid als gelöste Substanz für eine verdünnte Lösung ( x < 0.15) und berechnen Sie ebenfalls durch Anwendung des Henryschen Gesetzes die Aktivitätskoeffizienten γ(I) = p(I) / [KH(I) * x(I)].