Stoffmengenstromdichte

[rentnerschrek]

Moin
Ich hab die ehrenvolle Aufgabe folgendes Problem zu lösen:

Bei einem Partialdruck von 1013 hPa beträgt die Löslichkeit eines Gases A 0,05 mol in einem Liter Wasser.

Berechnen Sie die Stoffmengenstromdichte jA durch die Phasengrenzfläche,
wenn der Partialdruck von A in der Gasphase 510 hPa beträgt und die
Flüssigphasenkonzentration von A cA,L = 0 mol*L^-1 ist.

Benötigte Angaben: kG = 0,7*10^-3 mol*cm^-2*s^-1*hPa^-1,
kL = 0,01 cm*s^-1.

Das problem ist nur, ich finde keine sinnvolle formel dafür, um ehrlich zu sein hab ich bis jetzt nur formeln gefunden die sehr kurz waren z.b.
stoffmengenstrom=stoffdurchgangskoeffizient * Pges * (Y-Y')
wo die Y die Gasbeladung sein sollten.

Hat jemand da ne gute formel parat. Oder nen schoenen ansatz, ich finde naemlich irgendwie nix.

P.S.
Ist eigentlich mehr TC, aber vielleicht weiß ja jemand von euch nen ansattz dafür


Gruß
Marius

[cyclobutan]

Hallo Marius,

mal schauen, was mir zu Deiner Aufgabe einfällt...

Bei einem Partialdruck von 1013 hPa beträgt die Löslichkeit eines Gases
A 0,05 mol in einem Liter Wasser.

Das ist eine Angabe zum Gleichgewichtszustand. Da ist der resultierende Stoffmengenstrom gleich null.

Berechnen Sie die Stoffmengenstromdichte jA durch die Phasengrenzfläche,
wenn der Partialdruck von A in der Gasphase 510 hPa beträgt und die
Flüssigphasenkonzentration von A cA,L = 0 mol*L^-1 ist.

Benötigte Angaben: kG = 0,7*10^-3 mol*cm^-2*s^-1*hPa^-1,
kL = 0,01 cm*s^-1.

Dein Problem ist eindeutig nichtstationär: In der Flüssigphase ist gar kein Gas gelöst. Also musst Du nur das folgende Geschwindigkeits-Gesetz beachten:

j = kG * pA,

also sollte die Stoffmengenstromdichte die entsprechende Geschwindigkeits- (oder Durchgangskonstante) multipliziert mit dem Partialdruck in der Gasphase sein. Von den Einheiten her muss das das angegebene kG sein, kL brauchst Du nicht, das würde die umgekehrte Reaktion beschreiben (Gas geht aus der Lösung wieder in die Gasphase über).

Ich denke, das ist so einfach! Irgenwelche Widersprüche?


Viele Grüße,
Cyclobutan

P.S.: Meint "TC" hier technische oder theoretische Chemie?