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Thema: Sand spalten   Forum: Chemie, Anorganische Chemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 12:36
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: Sand spalten
Hallo Leute,

ich brauche für eine weiterführende Reaktionskette SiF4, welches ich gedenke aus Sand zu gewinnen. Nach dem ich fremdstoffe ausgewaschen habe habe ich noch SiO2 über und habe im Internet gefunden, dass selbes mittels HF zu SiF4 und H2O reagiert.
.. Das entstehende Wasser kann ich im Anschluss noch gut gebrauchen und hätte gerne, dass es in Reinform abfällt. Problem bei dem Ganzen ist aber, dass die HF in Wasser bekanntlich sehr gut löslich ist und somit meine Elektroden in Gefahr sind.
Erschwerend kommt hinzu, dass anscheindend keiner so genau weiß, ob diese Reaktion dann selbstständig abläuft und wenn ja ob sie exo- oder endotherm ist.

SiO2 + 4 HF <=> SiF4 + 2 H2O

Wäre klasse, wenn jemand weiterhelfen könnte...
Thema: Konzentrationsberechnung Feststoffe   Forum: Schulchemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 12:50
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: Konzentrationsberechnung Feststoffe
Hallo Leute,

auf dieser Seite bekam ich zu lesen, dass Feststoffe in der Konzentrationsberechnung immer mit 1 Mol/L angenommen werden.
Meine Frage: WARUM?

Die Konzentration von reinem Silizium beträgt nach Rechnung etwa 28 Mol/L.. :rolleyes: 
Bei Wiki hab ich so ne andeutung gefunden, die mir sagt, das könnte was mit dem Reaktionsablauf zu tun haben.
Demnach versteh ich das so:
Je mehr Mol/L vorliegen, desto schneller/Besser kann ein Stoff an der Reaktion teilnehmen. Da bei Gasen die Moleküle/Atome sehr flexibel sind, entspricht diese Reaktionsfähigkeit also der vorliegenden Konzentration. Bei Feststoffen dagegen sind die Moleküle/Atome stärkeren Bindungskräften unterlegen und können sich somit schlechter aus dem Festkörper ablösen um an der Reaktion teilzunehmen. Daraus resultiert eine Geschwächte verfügbarkeit des Stoffes, was im Endeffekt die selbe Auswirkung hat als wäre der Feststoff gasförmig mit 1Mol/L verfügbar.
Was wiederum bedeuten würde, es gäbe theoretisch keine Festkörperreaktion, sondern der Stoff wird an der Oberfläche gasförmig um in Reaktion treten zu können.
 :anx: 

Und da käme auch schon die nächste Frage: Wie sieht das ganze in Flüssigkeiten aus?
Thema: Flüssigkeiten   Forum: Chemie, Allgemeine Chemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 13:26
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: oberflächenspannung
ist zwar wahrscheinlich um jahre zu spät, aber es hätte was mit den VanDerWaals zu tun - z.B.
Allgemein gesprochen haben die Flüssigkeitmoleküle Wechselwirkungen, die darauf hinzielen, dass die Moleküle sich gegenseitig anziehen.
Ein Molekül in der Mitte des Tropfens erfährt Kärfte in alle verschiedenen Richtungen quasi gleichermaßen. Ein Molekühl an der Oberfläche dagegen erfährt diese anziehenden Kräfte quasi nur in eine Richtung - es beginnt also Richtung Tropfenmitte zu wandern. Dem Nachbarmolekül gehts ähnlich und so weiter. Da in der Tropfenmitte aber bereits Moleküle vorhanden sind, haben diese Oberflächenmolekühle jedoch sozusagen Gegenverkehr - was sich in Form von Druck wieder als nach außen gerichtete Kraft auswirkt. Je stärker die Moleküle nach innen gezogen werden, desto stärker ist dieser Gegendruck. Es kommt zum Wettstreit zweier positionsabhängiger Kräfte.
Irgend wo gibt es einen Punkt, an dem sind die Kräfte gleich groß und somit wird das Molekühl nicht mehr bewegt -  :*) und logischerweise ist dieser Punkt richtungsunabhängig immer gleichweit vom Mittelpunkt des Tropfens entfernt ... siehe Gravitationsgesetz. :finger: 

Damit ist übrigens auch erklärt, warum Planeten und Sterne so ca. rund sind.  ;-)
Thema: Summenformel von Stahl   Forum: Chemie, Anorganische Chemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 13:37
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: Legierung und Co
Ist dem so:

Stahl ist ein Stoffverbund. Das wichtigste Element im Stahl dürfte das Eisen sein. Die zweitwichtigste Rolle ist dem Element Kohlenstoff zuzuschreiben.

Grundsäzlich handelt es sich erstmal um einen Eisenklotz. Das Eisen hat eine gewisse Gitterstruktur. Im weiteren werden nun in diesem Gitter einzelne Eisenatome durch Kohlenstoffatome ersetzt. Diese Fremdkörper sorgen dafür, dass das Gitter verzerrt wird und somit innere Spannungen auftreten. Duch die inneren Spannungen wird das Eisen härter oder weicher, weil bei einer Deformation die inneren Spannungen ein verrücken der Atome im Gitte erschweren oder erleichtern.
Durch den Kohlenstoffgehalt im Eisen kann man also sozusagen die Härte einstellen.

In Halbleiterfachkreisen wird das ganze übrigens Dotieren genannt  :finger:  ;-)  Da gehts dann aber weniger um die Härte als um die elektrische Leitfähigkeit
Thema: Massenwirkungsgesetz   Forum: Chemie, Anorganische Chemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 13:52
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: zusatzfrage Gleichgewicht
Ich habe die Massengleichung umgewandelt in eine Konzentrationsgleichung und will nun wissen, welche Temperaturgeschichte sich einstellt.
Erste herausforderun: ich kann die einzelnen Komponenten mit unterschiedlicher Temperatur beimischen. Dadurch resultiert doch, dass die jeweiligen Konzentrationen bzw Partialdrücke berechnet werden müssen.

zweite Herausforderun: die Temperatur der Molekühle wird sih während der Reaktion ändern, daraus resultiert dass das Gleichgewicht sich einpendeln müsste

dritte Herausforderung: wie geb ich an, dass ein Stoff stetig nachfließt während ein andere stetig abgepumpt würde?
Mach ich das über die Konzentration dahingehend, dass erserer immer mit 1Mol/L vorliegt und letzterer mit Umgebungsdruck?

und las but not least:
wenn ich eine Gleichung hab wie etwa:
2 H2 + O2 <=> 2 H2O
und ein Gleichgewicht von 0,8
dann würde das bedeuten, dass im Mittel aus
100 H2 + 50 O2 => 80 H2O + 20 H2 + 10 O2
resultiert. Hab ich das so recht gecheckt?
Thema: Gleichung   Forum: Chemie, Anorganische Chemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 14:24
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
wo liegt das problem?

es gelte:
a*Pb + b*HNO3 <=> c*Pb(NO3)2 + d*NO + e*H2O

als erstes hast H2O und HNO3
damit brauchst schon mal damit überhaupt was aufgeht 2 HNO3 also gilt:
e = 2*b

dann haste mit Pb(NO3)2 und NO auf der einen Seite 3 N links aber bis jetzt nur 2 (für e=1)
das kleinste gemeinsame Vielfache ist 6
also haste erstmal e = 3 , c=d=2 und somit b=6
es gilt c=d=b/3

Pb ist nach gleichung links wie rechts bereits gleichoft vorhanden also resultiert a=c

bleibt zu klären wie viel O
im moment zählen wir links mit b=6 also 6*3=18 O
rechts ergibt sich mit c=2 d=2 und e=3 die Summe zu 2*2*3+2*1+3*1=12+2+3=17 O .. es ging eins verloren

Da pro H2O das wir bilden wieder 1,5 O dazukommen, die wir nicht unterbringen würde sich das Problem vergrößern, statt dezimieren.
Wir müssen also die Gleichheit c=d stören.
verdoppeln wir die Werte würden somit auch 2 O überbleiben. Aber wir haben jetzt 4 NO und 2O was somit 3NO und 1 NO3 möglich macht.
verdoppeln wir die werte noch einmal würden also 2NO3 übrigbleiben.
Um ein gültiges Produkt zu erhalten brauchen wir nun nur noch 1Pb - und das liegt auf der Eduktseite in reinform vor und kann problemlos um 1 erhöht weren.

aus
2*Pb + 6*HNO3 <=> 2*Pb(NO3)2 + 2*NO + 3*H2O ( + O )
wird also erstmal
8*Pb + 24*HNO3 <=> 8*Pb(NO3)2 + 8*NO + 12*H2O ( + 4*O )
geben wir nun 1 Pb dazu schaut es so aus:
9Pb + 24*HNO3 <=> 9Pb(NO3)2 + 6*NO +12*H2O


 :gun:  :*)
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diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 14:33
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Hei, das geht ja fix hier.. danke

nun die apparatur bestünde aus Teflon, da dürft nix passieren.

Du bist Dir 100% sicher, dass die selber abläuft, muss also keine Energie zuführen um es am laufen zu halten?
Dann müsst ich jetzt nur noch die Temperatur wissen... weil Teflon mag nur <400°C so weit ich weiß..

Ok... lassen wir mal die HF im wasser... dann müsste doch der Sand, der im Wasser liegt die HF aufbrauchen.. da müsste sich ja dann ein gleichgewicht einstellen, so dass ich an einer günstigen Stelle das Wasser wieder ohne HF vorliegen hab.
 wäre dann die nächste Frage, was macht das Tetraflurid? Löst es sich im wasser oder gast es aus... was würde potentiell passieren, wenn es sich löst?

... ich hätte ein gleichgewicht im Wasser zwichen Sand, HF und SiF4... Da HF und Sand nachfließen entstünde ein Überschuss an SiF4 und es würde früher oder später ausgasen. Aber der gelöste anteil wäre dann immernoch im Wasser und könnte meinen Elektrolyse beeinflussen...  :-( 
Ich schätz das müsst ich einfach ausprobieren..

Ne idee wie ich SiF4 nachweißen kann?
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diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 14:42
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
wäre jedenfalls super wenn ich da langsam mal jemand hätte, der sich wenigstens vertieft mit den Grundlagen auskennt.
Hab da was größeres vor, bin aber selber chemisch unbewandert...
Ich hab keine Möglichkeit das wiederholt auszuprobieren, mein erster Prototyp sollte schon zu 80% funktionieren, sonst bringts nix.
Das Problem dabei, viele Bekannte, die sich in Chemie auskennen, wissen immer nur was über Kohlenstoff... Silizium hat keiner noch so n blassen Dunst.. das macht das Datensammeln für mich Oberlaien nicht grad einfach.

Im moment will ich mir ein Rechenprogramm schreiben, welches mal in guter näherung die wichtigsten Eckdaten berechnet - wie z.B. das Gleichgewicht.

Auf dieser Seite hab ich gefunden, dass c(X)*RT = p(X) ist. Damit müsste ich dann doch einfach beim jeweiligen Stoff R*aktuelleTemperatur*Dichte(NN)/MolMasse berechnen und hätte somit den jeweiligen Partialdruck, mit dem ich dann das gleichgewicht berechnen kann... oder?
Thema: Konzentrationsberechnung Feststoffe   Forum: Schulchemie      Beitrag anzeigen
diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 14:45
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
ok, dann hab ich es quasi richtig verstanden?
dadurch dass nur ne kleine Oberfläche da ist (da sich die Stoffe ja nicht mischen) ist die Konzentration im Reaktionsraum maximal 1mol/Liter   :cool:
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diddan      der SiliFutzi   

26.08.2009, 15:36
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
kleine Zusatzfrage:

hab ich dich dann auch da richtig verstanden: der Feststoff wird nicht als Gas betrachtet sondern als Flüssigkeit...
und bei einer Flüssigkeit liegt 1mol/L vor?
kann ich mir halt grad auch nicht ganz vorstellen, das das Konstant sei.. werds noch nachrechnen..
und eine Flüssigkeit hat ja auch ne Oberfläche und ist aber durchdringbar...

... aber ist ja nur ein schätzwert nehm ich an... so was asymptotisches halt..

Danke schon mal, das hilft schon weiter. ;-)
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diddan      der SiliFutzi   

27.08.2009, 00:40
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
ok, jetzt bin ich wieder raus.. :wand: 

also, ich hab ein Gas, das möchte reagieren. Zur Berechnung benötige ich die Konzentration. Die liegt bei Gasen irgend woweit unter 1mol/L - im IdealGasFall 1/22 Mol/L da V(0)=22 L/mol

Nun will eine Flüssigkeit reagieren - z.B. mit dem Gas... also brauch ich die Löslichkeit, die mehr oder weniger die Größe der Oberfläche wiederspiegelt.
Je größer diese Löslichkeit, desto höher ist die virtuelle Konzentration der Flüssigkeit.

In einem Feststoff fällt das Lösen schwer, daher ist die Oberfläche sehr klein. Will also der Feststoff reagieren ist seine virtuelle Konzentration relativ klein. Da an der Oberfläche aber der Feststoff quasi unbegrenzt verfügbar ist - die Atome sind dichter als die des Gases - muss also die virtuelle Konzentration noch größer als die des Gases sein... richtig?

Demnach könnte man behaupten, es wird jeder Stoff bei der Reaktion als Gas gehändelt. Ein Gas hat dabei eine virtuelle Konzentration von 100% der tatsächlichen Konzentration - sprich 1/22 bei NN.
Eine Flüssigkeit hat durch das jeweilige Lösungsvermögen eine virtuelle Konzentration von sagen wir mal 50-99%. Ein Feststoff hat ein schlechteres Lösungsvermögen und liegt bestenfalls in Pulverform vor, damit könnte man davon ausgehen, die virtuelle Konzentration beträgt 1-49% ...

so, und an welchem Punkt hab ich jetzt die 1Mol/L verloren? sind das die 1% virtuelle Konzentration
...oder sind es die 50%???
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diddan      der SiliFutzi   

27.08.2009, 00:52
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
daher hab ichs ja  :red: 

Heißt, meine Reaktion erzeugt unentwegt verseuchtes Wasser, das ich nicht sauber bekomm... *hmm*
das ist echt kniffliger als ich dachte..
Könnte ausfrieren etwas bewirken? bei der Löslichkeit gibts doch sicher auch irgend so eine Abhängigkeit von Temperatur und Druck und so weiter.... kann mans vielleicht "raussaugen"?

ich will möglichst nich noch n Stoff mit reinbringen - außer als Kathalysator...
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diddan      der SiliFutzi   

27.08.2009, 00:58
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
ich frag mich eh schon die ganze zeit wie aus Partialdruck/Konzentration die Reaktion berechnet werden kann... sonst wär doch eigentlich jede reaktion gleich...

ok, und wo fließt diese Enthalpie in die Rechnung ein? kommt in der Formel schließlich nicht vor...
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diddan      der SiliFutzi   

27.08.2009, 09:25
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: Osmose
Was würde wohl passieren, wenn ich eine Membran finde, die Wasser durchlässt, aber SiF4 nicht.. dann müsste man das doch quasi aussieben können. Si ist dicker als O und F ist dicker als H und oben drein doppelt so oft vorhanden... ergo es müsste "mechanisch" funktionieren.
 :rolleyes: 

Evtl bräuchte man auf der Gegenseite etwas, das wasser noch mehr liebt als SiF4 - evtl einfaches Kochsalz.... das kann man dann rauskochen.

Cool wäre natürlich ein Stoff, der das SiF4 einfach verdrängt, dann braucht man keine Membran...
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diddan      der SiliFutzi   

02.09.2009, 22:04
Mitglied seit 08/2009     15 Beiträge
Betreff: durch die Blume
Also so durch die blume klingst Du immer als hätt ich das wesentliche verstanden...

Ok, Oberfläche bedeutet der eine Stoff muss in den anderen Stoff eindringen, damit sich die Oberfläche vergrößert... ergo gase haben das größte Verhältnis von  Oberfläche pro Mol, weil die am besten ineinander können.

muss ich wohl malwieder diese komischen Bücher quälen, die mich nicht mögen..
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