Wir beginnen mit der Überlegung, dass die Drehung der Polarisationsebene von der Konzentration und dem spezifischen Drehvermögen der einzelnen Isomere abhängt. Die Gesamtdrehung der Lösung ist das Ergebnis der Kombination dieser Effekte, je nachdem, wie viel von jedem Isomer vorhanden ist.
Wir beginnen mit der Überlegung, dass die Drehung der Polarisationsebene von der Konzentration und dem spezifischen Drehvermögen der einzelnen Isomere abhängt. Die Gesamtdrehung der Lösung ist das Ergebnis der Kombination dieser Effekte, je nachdem, wie viel von jedem Isomer vorhanden ist.
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Gegeben sind die spezifischen Drehungen von $S_1$ (+112 Grad) und $S_2$ (+37 Grad) sowie die Gesamtdrehung einer Lösung (+52 Grad) bei einer Gesamtkonzentration von 1 mol/l. Wir suchen den Anteil von $S_2$ in der Lösung.
Wir bezeichnen den Anteil von $S_1$ mit $x$ und den Anteil von $S_2$ mit $y$, wobei gilt: $x + y = 1$.
Die Gesamtdrehung der Lösung wird durch die Formel $112x + 37y = 52$ ausgedrückt.
Da $x + y = 1$, können wir $y$ als $1 - x$ ausdrücken und in die Gleichung einsetzen:
$112x + 37(1 - x) = 52$
Dies vereinfacht sich zu:
$112x + 37 - 37x = 52$
$75x = 15$
$x = \frac{15}{75} = 0.2$
Daraus folgt für $y$:
$y = 1 - x = 1 - 0.2 = 0.8$
Das bedeutet, dass der Anteil von $S_2$ in der Lösung 80% beträgt.
Die korrekte Antwort ist somit 80%, was bedeutet, dass $S_2$-Isomere 80% der Lösung ausmachen.
Ein Gleichungssystem erstellen brauchst du zwar nicht unbedingt für den Mathe Teil, jedoch für den Chemie Teil des Hamnat. Dies und das Umstellen und Ausrechnen von Gleichungen solltest du gut können. Dabei wird auch immer nach selben Schema vorgegangen wie beschrieben. Um ein Gleichungssystem zu lösen muss es immer mindestens so viele Gleichungen, wie Unbekannte geben.