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Ein geschlossener Behälter, der in zwei Teile unterteilt ist, wobei die Oberseiten beider Teile miteinander verbunden sind. Jetzt wird auf einer Seite Schwefelsäure mit 20 % Konzentration hinzugefügt, auf der anderen Seite Schwefelsäure mit 50 % Konzentration. Anschließend wird der Behälter gleichzeitig erhitzt (Temperatur der Heizquelle etwa 150 °C; Siedepunkt der 50-%-Konzentrationen-Schwefelsäure: 124 °C). Wie verläuft der Veränderungsprozess sowie das endgültige Ergebnis der Lösungen auf den beiden Seiten des geschlossenen Behälters? Meine Analyse lautet: Beim Erwärmen steigt die Temperatur von niedrig auf hoch. Bei einer Temperatur von etwa 105 °C kocht zuerst die Seite mit der niedrigen Konzentration. Mit zunehmender Temperatur steigt auch der Dampfdruck über der Lösung an. Dadurch erhöht sich auch der Siedepunkt des Schwefels auf der Seite mit der niedrigen Konzentration. Bei Erhitzung der Schwefelsäurelösungen auf 150 °C gibt es zwei mögliche Situationen: 1. Bei diesem Druck liegt der Siedepunkt der 50%-igen Schwefelsäure unter 150 °C, wodurch auf beiden Seiten gekocht wird. 2. Unter diesem Druck liegt der Siedepunkt von Schwefelsäure mit einer Konzentration von 50 % über 150 °C; die Seite mit einer Konzentration von 50 % kocht nicht. Durch das Gleichgewicht zwischen der Anzahl der Wasserdampfmoleküle, die in die Lösung eindringen, und denen, die wieder aus der Lösung austreten, erreichen die Lösungen auf beiden Seiten letztendlich dieselbe Konzentration und kochen ebenfalls. Ich arbeite nicht in der Chemieindustrie – ich weiß also nicht, ob meine Vermutung richtig ist. Ich bitte die Experten um Rat: handshake:handshake:handshake:handshake.
Es sind bereits 2 Monate vergangen – immer noch hat niemand geantwortet: L:L:L
Letztendlich werden die Sulfatkonzentrationen auf beiden Seiten gleich sein. Da schwach konzentrierte Schwefelsäure einen niedrigeren Siedepunkt hat, kocht sie zuerst. Zuerst verdampft das Wasser, und dieses gelangt in die Seite mit der höheren Konzentration, bis eine Gleichgewichtskonzentration auf beiden Seiten erreicht ist.