Übungen zur Vorlesung Physikalische Chemie I
- Thermodynamik, Kinetik  -

Besprechung am Do 24.01.2002


Übungsblatt 12
 

Aufgabe 1:
In einer 0.05 M Essigsäurelösung wurde die Leitfähigkeit bei 25°C mit σ = 3.68 x 10-4 S cm-1 gemessen. Berechnen Sie den Dissoziationsgrad α und die  Dissoziationkonstante K aus den Meßwerten dieser Essigsäurelösung (Λ0m = 390.59 S cm2 mol-1).
 

Aufgabe 2:
Der Widerstand einer Zelle, die eine 0.1 M KCl-Lösung bzw. eine 0.1 M AgNO3-Lösung  enthält, beträgt 307.62 Ω bzw. 362.65 Ω. Die spezifische Leitfähigkeit von 0.1 M Kaliumchloridlösung beträgt 0.01286 S cm-1. Berechnen Sie die molare Leitfähigkeit einer 0.1 M Lösung von Silbernitrat.
 

Aufgabe 3:
Für verschiedene Konzentrationen c einer Lösung von (CH3)3SnCl in Ethanol ist σ bei 25°C:
 

c · 10-3 mol L-1
0.1566
0.2600
0.3178
1.0441
3.0545
κ · 10-7 S cm-1
17.88
24.16
27.56
53.36
94.55

Es sollen Λ0m und die Dissoziationskonstante des Trimethylzinnchlorids bei 25°C bestimmt werden. (Hinweis: Verwenden Sie dabei das Ostwaldsche Verdünnungsgesetz!)
 

Aufgabe 4:
Betrachten Sie eine dünne Schicht einer diffundierenden Substanz, die beidseitig von einer großen Menge eines Lösungsmittels umgeben ist. Zur Zeit t = 0 sei die Konzentration c(z, 0) = 0 außer an der Stelle z = 0. Die Diffusion der Substanz in positive wie in negative z-Richtung wird beschrieben durch die folgende Lösung des 2. Fickschen Gesetzes:

c(z, t)  =  c0/2(πDt)½ · exp(−z2/4Dt)

Der Diffusionskoeffizient betrage 10-9 m2/s. Berechnen Sie die Breite Δz der Konzentrationsverteilung zum Zeitpunkt t als die mittlere quadratische Abweichung des Ortes vom Mittelwert <z> = 0:

Δz  =  <(z − <z>)2>½

Für das dabei auftretende Integral von -∞ bis +∞ gilt:  x2e−ax² dx  =  π1/2/2a3/2.  Geben Sie Δz für die Zeiten t1 = 1200 s, t2 = 3000 s, t3 = 6000 s, t4 = 10000 s, t5 = 15000 s und t6 = 30000 s an.