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Wie man Gas durch Wasserverdrängung sammelt

In vielen Fällen ist die durch eine Reaktion entstehende Gasmenge von Interesse. Da Gase so geringe Dichten haben, ist es normalerweise nicht praktikabel, das Gas zu sammeln und seine Masse zu finden. Bei Gasen, die in Wasser nicht besonders löslich sind, ist es möglich, das entstehende Gas durch Verdrängung von Wasser aus einem Behälter zu sammeln.

Der Aufbau zum Sammeln eines Gases über Wasser umfasst einen Behälter, in dem die Reaktion stattfindet, und einen Gassammelbehälter, der mit Wasser gefüllt und in einem Wasserreservoir umgedreht ist. Das aus der Reaktion entstehende Gas wird gesammelt, indem ein Ende eines Schlauchs an den Reaktionsbehälter angeschlossen und das andere Ende in die Umkehrgassammelflasche eingeführt wird.

Wenn das Gas erzeugt wird, verdrängt es Wasser aus der Flasche. Das Gasvolumen kann durch die Wassermenge bestimmt werden, die durch das Gas verdrängt wurde.

Das Volumen des gesammelten Gases und die Gasgesetze können verwendet werden, um die Anzahl der Mol des gesammelten Gases zu berechnen. Während der Sammlung wird der Wasserstand im Behälter so eingestellt, dass der Druck innerhalb und außerhalb des Behälters gleich ist. Aus diesem Grund kennen wir, wenn wir den atmosphärischen Druck kennen, auch den Druck des Gases in der Flasche. Der Druck in der Flasche beruht teilweise auf dem gesammelten Gas und teilweise auf dem Wasserdampf, der von der Wasseroberfläche im Gefäß ausgetreten ist.

Das Wasser im Gefäß erreicht einen Gleichgewichtszustand, in dem die Anzahl der Moleküle, die die Oberfläche verlassen, der Anzahl der zurückkehrenden Moleküle entspricht. Der Gleichgewichtsdruck von Wasser ist temperaturabhängig und wird als Dampfdruck von Wasser bezeichnet. Daltons Partialdruckgesetz besagt, dass der Gesamtdruck im Behälter die Summe der Drücke des von uns gesammelten Gases und des Wasserdampfs sein muss.

Diese Gleichung kann verwendet werden, um den Druck des gesammelten Gases zu berechnen. Sobald der Druck des gesammelten Gases bekannt ist, kann die Anzahl der Mol Gas unter Verwendung des idealen Gasgesetzes berechnet werden: Laborinformationen. Allgemeine Hilfe zur Chemie.

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