Ermittlung der molaren Masse von Butan

In diesem Experiment kann die molare Masse von Kohlenwasserstoffen einfach durch eine grafische Auftragung bestimmt werden. Die Proportionalität zwischen den Gasen ergibt sich dabei (bei konstant bleibender Temperatur und konstantem Druck) aus dem idealen Gasgesetz.

Auch hier sollten die SuS zur Durchführung über grundlegende Kenntnisse über Kohlenwasserstoffe verfügen (Eigenschaften, Nomenklatur, homologe Reihe, Strukturisomerie). Zudem werden mathematische Kenntnisse zur Erstellung von Auftragungen und Geradengleichungen vorausgesetzt.

Die molaren Massen von CO2, N2, H2 und O2 sind bekannt, woraus sich folgende Tabelle ergibt:

Aus den bekannten Werten lässt sich folgende Grafik (vgl. Abb. 1)

Die durch das Programm Origin erstellte Geradengleichung lautet wie folgt:

y = 0,01227x + 156,12221

Durch Einsetzen der gewogenen Masse des Kohlenwasserstoffs ergibt sich folgender Wert:

x = (156,7919 g - 156,12221)/0,01227 mol = 54,58 g/mol

Durch die ausgerechnete molare Masse des Kohlenwasserstoffs lässt sich auf Butan, mit einer molaren Masse von 58,12 g/mol schließen.

Fehlerbetrachtung:

Der leicht abweichende Wert von dem der Literatur ist darauf zurückzuführen, dass die Gaswägekugel nicht immer komplett mit dem jeweiligen Gas befüllt wurde.