1. **Problem statement:** Berechne die Massenkonzentration von Ethanol (C₂H₅OH) im Brandy in g/L. 2. **Gegebene Daten:** - Probe Brandy: 5.00 mL, auf 1.000 L verdünnt - Aliquot der verdünnten Lösung: 25.00 mL - K₂Cr₂O₇-Lösung (Oxidationsmittel): 0.02000 M, 50.00 mL - Fe²⁺-Lösung: 0.1253 M, 20.00 mL - Verbrauchte K₂Cr₂O₇-Lösung zur Titration des überschüssigen Fe²⁺: 7.46 mL 3. **Reaktionsgleichungen und Stöchiometrie:** - Ethanol wird durch K₂Cr₂O₇ zu Essigsäure oxidiert. - K₂Cr₂O₇ oxidiert Fe²⁺ zu Fe³⁺. Die Reaktionen sind: $$\mathrm{C_2H_5OH + 2\,Cr_2O_7^{2-} + 16\,H^+ \rightarrow 2\,CH_3COOH + 4\,Cr^{3+} + 11\,H_2O}$$ (vereinfachte Oxidation, 1 Mol Ethanol verbraucht 2 Mol Dichromat) $$\mathrm{6\,Fe^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14\,H^+ \rightarrow 6\,Fe^{3+} + 2\,Cr^{3+} + 7\,H_2O}$$ 4. **Berechnung der Stoffmengen:** - Stoffmenge K₂Cr₂O₇ zu Beginn: $$n_{K_2Cr_2O_7, start} = 0.02000\,M \times 0.05000\,L = 0.001000\,mol$$ - Stoffmenge Fe²⁺ zu Beginn: $$n_{Fe^{2+}, start} = 0.1253\,M \times 0.02000\,L = 0.002506\,mol$$ - Verbrauchte K₂Cr₂O₇ zur Titration des überschüssigen Fe²⁺: $$n_{K_2Cr_2O_7, titration} = 0.02000\,M \times 0.00746\,L = 0.0001492\,mol$$ 5. **Berechnung der verbleibenden Fe²⁺ nach Reaktion mit Ethanol:** - Verbrauchte Fe²⁺ bei Titration: $$n_{Fe^{2+}, titration} = 6 \times n_{K_2Cr_2O_7, titration} = 6 \times 0.0001492 = 0.0008952\,mol$$ - Verbrauchte Fe²⁺ durch Ethanol: $$n_{Fe^{2+}, verbraucht} = n_{Fe^{2+}, start} - n_{Fe^{2+}, titration} = 0.002506 - 0.0008952 = 0.0016108\,mol$$ 6. **Berechnung der verbrauchten K₂Cr₂O₇ durch Ethanol:** - Da 1 Mol K₂Cr₂O₇ oxidiert 6 Mol Fe²⁺: $$n_{K_2Cr_2O_7, verbraucht} = \frac{n_{Fe^{2+}, verbraucht}}{6} = \frac{0.0016108}{6} = 0.0002685\,mol$$ 7. **Berechnung der K₂Cr₂O₇-Menge, die mit Ethanol reagiert hat:** - Gesamt K₂Cr₂O₇ zu Beginn minus überschüssig: $$n_{K_2Cr_2O_7, Ethanol} = n_{K_2Cr_2O_7, start} - n_{K_2Cr_2O_7, titration} = 0.001000 - 0.0001492 = 0.0008508\,mol$$ 8. **Stöchiometrie Ethanol zu K₂Cr₂O₇:** - 1 Mol Ethanol verbraucht 2 Mol K₂Cr₂O₇: $$n_{Ethanol} = \frac{n_{K_2Cr_2O_7, Ethanol}}{2} = \frac{0.0008508}{2} = 0.0004254\,mol$$ 9. **Berechnung der Masse Ethanol im Aliquot:** - Molare Masse Ethanol: 46.07 g/mol $$m_{Ethanol} = n_{Ethanol} \times M = 0.0004254 \times 46.07 = 0.01960\,g$$ 10. **Berechnung der Massenkonzentration in der verdünnten Lösung:** - Aliquot Volumen: 25.00 mL = 0.02500 L $$c_{Ethanol, verdünnt} = \frac{m_{Ethanol}}{V} = \frac{0.01960}{0.02500} = 0.784\,g/L$$ 11. **Berechnung der Massenkonzentration im Original-Brandy:** - Verdünnung: 5.00 mL auf 1.000 L $$c_{Ethanol, Brandy} = c_{Ethanol, verdünnt} \times \frac{1.000}{0.00500} = 0.784 \times 200 = 156.8\,g/L$$ **Endergebnis:** $$\boxed{156.8}$$ Die Massenkonzentration von Ethanol im Brandy beträgt 156.8 g/L.