Konodenregel

Konodenregel

Die Konodenregel (auch Hebelgesetz für Phasendiagramme) ist eine Begriff der Thermodynamik zur Beschreibung von Phasen. Liegt ein flüssiges Zweikomponentensystem (Mischung aus Substanz A und B) aus nicht vollständig ineinander mischbaren Flüssigkeiten in einem Zweiphasengebiet (I+II) (siehe Phasendiagramm) vor, so ist die Phase I, hauptsächlich bestehend aus Substanz A, vollständig gesättigt an Substanz B und umgekehrt Phase II, bestehend aus Substanz B, vollständig gesättigt an Substanz A.

{V_I} ({c_0} - {c_I}) = {V_{II}} ({c_{II}} - {c_0}) \qquad  \qquad  \qquad  \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \; \; \; \qquad (1)

VI/II = Volumen der Phase I/II [cm3]
cI/II = Konzentration von Substanz A im Volumen der Phase I/II [mol/cm-3]
c0 = Gesamtkonzentration von Substanz A im Volumen der Phasen I und II [mol/cm-3]

Herleitung

Das Gesamtvolumen der Mischung V0 ist die Summe der Volumina der Phasen I und II:

V_0 = V_I + V_{II} \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad (2)

Durch Multiplikation mit der Gesamtkonzentration erhält man eine Gleichung für die Gesamtstoffmenge nA,0 der Substanz A:

n_{A,0} = V_0 \cdot c_0 = V_I \cdot c_0 + V_{II} \cdot c_0 \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad \qquad \; \; \; \; \; (3)

Des Weiteren gilt, dass sich die Gesamtstoffmenge nA,0 der Substanz A erhalten bleiben muss, auch wenn sie sich auf die Phasen I und II aufteilt:

 V_0 \cdot c_0 = V_I \cdot c_I + V_{II} \cdot c_{II} \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad  \qquad \; (4)

Durch Gleichsetzen von Gl.(3) und Gl.(4) erhält man Gl.(1). Analoges gilt für Substanz B.

Aus Gl.(4) folgt außerdem, dass die Summe der Einzelkonzentrationen cI und cII von Substanz A nicht etwa gleich der Gesamtkonzentration c0 ist, sondern vielmehr:

c_0 = \frac{V_I}{V_0}\cdot c_I + \frac{V_{II}}{V_0}\cdot c_{II}

Literatur

  • P. W. Atkins: Physikalische Chemie. 3. korr. Auflage. VCH, Weinheim 2001.

Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Hebelgesetz (Phasendiagramm) — Liegt ein flüssiges Zweikomponentensystem (Mischung aus Substanz A und B) aus nicht vollständig ineinander mischbaren Flüssigkeiten in einem Zweiphasengebiet (I+II) (siehe Phasendiagramm) vor, so ist die Phase I, hauptsächlich bestehend aus… …   Deutsch Wikipedia

  • Phasendiagramm — Das Phasendiagramm ist ein Hilfsmittel in der Chemie, Physik und speziell den Materialwissenschaften für die Veranschaulichung von Zuständen und deren zugehörigen Phasen. Alternative Bezeichnungen sind unter anderem Zustandsdiagramm,… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”