Aufgaben/Rechnung für Iodverteilungskoeffizient

[muli300]

Hi,

ich habe ein Problem bei einer Rechnung und einigen Aufgaben, wahrscheinlich sehe ich gerade einfach den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr...

1.)

Ein Verteilungskoeffizient K sei K = 100.
Ich habe eine Extraktion vorzunehmen von Iod, welches in 5ml gelöst ist.
Das mache ich a) mit 1 x 5ml und b) mit 3 x 1ml.
Ich soll sagen, wieviel Prozent des Iod ich am Ende mit a) und b) extrahieren konnte.

Gut, ich schätze 5ml Iodlösung wird Wasser (c2) sein und das andere ein organischer Stoff (c1).

Es gilt ja: K = c1/c2

Wenn ich nun von c = n * V ausgehe, komme ich z.B. bei a) auf

K = 100 = (n1 * V1) / (n2 * V2) = (n1 * V2) / (n2 * V1) | V1 = V2 (=5ml)

=> K = 100 = n1 / n2
=> n1 = 100n2

Wenn das korrekt sein sollte, würde rechnerisch ja rauskommen, dass ich 100% extrahieren kann, oder? Ich finde das schwer, weil ich hier keine eigentliche Konzentrationsangabe habe...

Bei b) weiß ich gar nicht mehr weiter, wie ich die neuen Stoffmengen übernehmen soll, wo ich ja gar keine Werte dafür habe...

Es wäre sehr nett, wenn mir jemand dabei helfen könnte.


2.)

Des weiteren war eine Frage, warum K von der Temperatur abhängt (& man soll alle Glieder von /\G = /\H-T/\S abschätzen).

Hier hätte ich gesagt, dass K = c1 / c2 und diese wiederum vom dynamischen Gleichgewicht des Phasenübergangs abhängig sind.
Triebkraft sind /\H und /\S.
Mit steigender Temperatur T müsste also der /\S-Wert an Bedeutung gewinnen - somit müssten die Konzentrationen sich ändern und damit auch K.

D.h. bei /\G = 0 (Gleichgewicht?) wäre ja /\H = T/\S

Glieder abschätzen würde ich also so, dass /\G ja immer auf 0 zugeht wegen Gleichgewichtsverteilung und mit steigender Temperatur und größer werdendem T/\S müsste also /\H auch steigen für ein /\G = 0, oder?


3.)

Wenn der Phasenübergang von /\G bestimmt wird (bei Iod), welchem Wert würde K bei hohen Temperaturen zustreben?

Ich würde nach meiner jetzigen Theorie, ausgehend von 2.) und

K = c1 / c2 ; (c1 = Toluol z.B., c2 = wässrige Lösung)

sagen, dass es 0 wäre, da die Entropie Überhand nimmt.


4.)

Wenn man mit Hilfe eines radioaktiven Isotops die Existenz vom dynamischen Gleichgewicht nachweisen möchte, wie könnte man das machen?

Also zuerst einmal weiß ich nicht so recht, ob ich generell eine Verteilung oder einen steten Übergang finden soll.
Ersteres wäre doch einfach so wie beim Farbumschlag von Iod in Toluol/Wasser - einfach nur mit Geigerzähler statt Farbumschlag...
Anders wüsste ich nicht, wie man das machen könnte - es sei denn man könnte am Phasenübergang eine Art "Membran", die den Durchfluss von Isotopen messen kann, installieren.


5.)

Unter welchen Bedingungen kann man einen Stoff zu 100% extrahieren?

Hier würde ich sagen, dass man (ausgehend wieder von obigen Annahmen) ein hohes K braucht, d.h. niedrige Temperatur (Auswirkung von T/\S gering halten) und vielleicht ausgehend von der obigen n * V-Gleichung ein geringes Volumen von V1 und ein großes von V2.


Wie gesagt, ich habe bei allen irgendwie "Ideen", aber nicht so wirklich für mich Antworten, wo ich sage, dass ich mir 100%ig sicher bin.

Wäre sehr nett, wenn ihr mir (v.a. mit 1.) ) weiterhelfen könntet.


Vielen herzlichen Dank im Voraus!


mfg
muli300

[Ardu]

zu 1)
Ich würde dir Vorschlagen einfach mit einer Konzentration c1 = 1 zu rechnen.
Außerdem: c = (n / V) (Die Einheit ist ja auch mol/l und nicht mol*l !)