KL = 25
Q = 5∙5=25 = KL
Gleichgewichtgesättigte Lösung
Q = 3∙3= 9 < KL
kein Gleichgewichtungesättigte Lösung
Q = 7∙7= 49 > KL
kein Gleichgewichtübersättigte Lösung Fällung
gesättigte Lösung übersättigte Lösung gesättigte Lösungc(A) . c(B) = KL c(A) . c(B) > KL c(A) . c(B) = KL
4 . 4 = 16 = KL 4 . 10 = 40 2 . 8 = 16=KL
AB gelöst in Wasser Zugabe von 6 B Fällung von AB
Löslichkeitsgleichgewicht
21. Mg(OH)2(s) Mg(OH)2(aq)
c0 (mol·l–1) konst. 0
c (mol·l–1) konst x
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2 OH-(aq)
c0 (mol·l–1) konst. 0 0
c (mol·l–1) konst x 2x
n m . gc(Mg(OH) (aq)) . mol l
V M V . g mol l
c(Mg ) . mol l c(OH ) . mol l
34 1
2 1
2 4 1 4 1
8 076 101 38 10
58 3 1
1 38 10 2 1 38 10
KL = c(Mg2+) . c2(OH-)= 1.38 10 4 ∙(2 1.38∙10 4)2 = 1.05 10 11 mol3∙l–3
Mg2+
OH–
Mg(OH)2(aq)
19. CaF2(s) Ca2+(aq) + 2 F-(aq)a
c(mol · l–1) konst. x 2x
L
-4 -1L
-4 -1
(Ca ) (F )
(Ca ) (F )
K c c x ( x) x
K .x 2.13 10 mol l
c 2.13 10 mol l c x . mol l
2
2
2 2 3
111 3
3
4 1
2 4
3 9 104 4
2 4 26 10
22.
21. AgOH(s) Ag+(aq) + OH-(aq)
c (mol · l–1) konst. x x
AgOH(s) AgOH(aq)
c (mol · l–1) konst. x
L L(Ag ) (OH ) (AgOH)
(AgOH) (AgOH) (AgOH) (AgOH) (AgOH) (AgOH)
(AgOH)
K c c x c x K . mol l
m n M c V M
m . mol l . l . g mol . g
2 8 4 1
4 1 1 3
2 10 1 41 10
1 41 10 0 3 124 9 5 28 10
24.
Q = 42∙2=84 = KL
Gleichgewichtgesättigte Lösung
Q =9∙9=81≈KL
gesättigte Lösung
AC: schwer löslich, KL = 84
C
A
Löslichkeit von AC in reinem Wasser
Q = 42∙2=84 = KL
Gleichgewicht, gesättigte Lösung
AC: KL = 84
c(A) = 40c(B) = 40
B
A
Löslichkeit von schwerlöslichem AC in AB-Lösung
Welche Stoffmenge Bariumsulfat löst sich in einem Liter einer Bariumchlorid-Lösung mit einer Bariumchlorid-Konzentration von 0.01 mol . l-1 noch gerade auf?
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42–(aq)
co (mol . l-1) konst. 0.01 0
c (mol . l-1) konst. 0.01+x x
BaCl2 gut löslich, hat sich vollständig aufgelöst
c(BaCl2(aq)) = 0.01 mol . l-1 c(Ba2+) = 0.01 mol . l-1 und c(Cl-) = 0.02 mol . l-1
BaSO4 schwer löslich, KL = 10-10
10 -8 -1LK (0.01 x)x 10 x = 10 mol l
x=c(SO42-) = c(BaSO4(aq)) = 10-8 mol . l-1
26.
+
AB(aq) + CD(aq) AD(s) + CB(aq)
A+(aq) + B–(aq) + C+(aq) +D– (aq) AD (s) + C+(aq) + B– (aq)
AD schwer löslich: KL = 4
— 1 Liter — 1 Liter
— 2 Liter
1) NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)
Na+(aq) + Cl–(aq) + Ag+(aq) + NO3–(aq) AgCl(s) + Na+(aq) + NO3
– (aq)
2) 2 KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq)
2 K+(aq) + 2 I–(aq) + Pb2+(aq) + 2 NO3–(aq) PbI2(s) + 2K+(aq) + 2NO3
– (aq)
3) CuSO4(aq) + 2 NaOH(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq)
Cu2+(aq) + SO42–(aq) + 2 Na+(aq) + 2 OH–(aq) Cu(OH)2(s) + 2Na+(aq) + SO4
2–(aq)
4) 2 AgNO3(aq) + K2CrO4(aq) Ag2CrO4(s) + 2 KNO3(aq)
2 Ag+(aq) + 2 NO3–(aq) + 2 K+(aq) + CrO4
2–(aq) Ag2CrO4(s) + 2K+(aq) + 2NO3– (aq)
5) 3 CaCl2(aq) + 2 Na3PO4(aq) Ca3(PO4)2(s) + 6 NaCl(aq)
3 Ca2+(aq) + 6 Cl–(aq) + 6 Na+(aq) + 2 PO43–(aq) Ca3(PO4)2(s) + 6 Na+(aq) + 6 Cl–(aq)
6) Ba(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) BaSO4(s) + 2 NaNO3(aq)
Ba2+(aq) + 2 NO3– (aq) + 2 Na+(aq) + SO4
2–(aq) BaSO4(s) + 2 Na+(aq) + 2 NO3– (aq)
7) CaCl2(aq) + K2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 KCl(aq)
Ca2+(aq) + 2 Cl– (aq) + 2 K+(aq) + CO32–(aq) CaCO3)2(s) + 2 K+(aq) + 2 Cl– (aq)
8) 3 AgNO3(aq) + Na3PO4(aq) Ag3PO4(s) + 3 NaNO3(aq)
3 Ag+(aq) + 3 NO3–(aq) + 3 Na+(aq) + PO4
3–(aq) Ag3PO4(s) (s) + 3 Na+(aq) + 3 NO3– (aq)
9) 3 MgBr2(aq) + 2 Na3PO4(aq) Mg3(PO4)2(s) + 6 NaBr(aq)
3 Mg2+(aq) + 6 Br–(aq) + 6 Na+(aq) + 2 PO43–(aq) Mg3(PO4)2(s) + 6 Na+(aq) + 6 Br–(aq)
20. NaCl(aq) + AgNO3(aq) NaNO3(aq) + AgCl(s)
Na+(aq) + Cl (aq) + Ag+(aq) + NO3 (aq) Na+(aq) + NO3
(aq) + AgCl(s)
cL 1 1 1 1 VL V V
cM 0.5 0.5 0.5 0.5 VM 2V
a)
L L L LM M
M M
L LL LM M
M M
c (Na ) V c (Cl ) Vmol l V mol l Vc (Na ) . mol l c (Cl ) . mol l
V V V V
c (NO ) Vc (Ag ) V mol l V mol l Vc (Ag ) . mol l c (NO ) . mol l
V V V V
1 11 11 1 1 1
1 11 2 3 22 2
3
1 10 5 0 5
2 2
1 10 5 0 5
2 2
M M LQ c (Ag ) c (Cl ) . mol l . mol l . mol l K Fällung
1
1 1 2 2 100 5 0 5 0 25 2 10
b) Lc(Ag ) c(Cl ) K . mol l 10 5 12 10 1 41 10
23.
22. 2 NaCl(aq) + Pb(NO3)2(aq) 2 NaNO3(aq) + PbCl2(s)
2Na+(aq) + 2Cl (aq) + Pb2+(aq) + 2NO3 (aq) 2 Na+(aq) + 2 NO3
(aq) + PbCl2(s)
cL 1 1 0.1 0.2 VL 0.1 0.5
cM .0 16 .0 16 .0 083 .0 16
VM 0.6
L L L LM M
M M
L LL LM M
M M
c (Na ) V c (Cl ) Vmol l . l mol l . lc (Na ) . mol l c (Cl ) . mol l
V . l V . l
c (NO ) Vc (Pb ) V . mol l . l .c (Pb ) . mol l c (NO )
V . l V
1 11 11 1 1 1
2 12 1 2 3 22 2
3
1 0 1 1 0 10 16 0 16
0 6 0 6
0 1 0 5 00 083
0 6
M M L
.. mol l
.
Q c (Pb ) c (Cl ) . mol l ( . mol l ) . mol l K Fällung von PbCl
1
2 2 1 1 2 3 3 32
2 0 50 16
0 6
0 083 0 16 2 31 10
25.
In der mechanischen Stufe einer Kläranlage wird Phosphat (Natriumphosphat) mit Hilfe von Eisen(III)sulfat ausgefällt. 10‘000 Liter Abwasser mit einer Natriumphosphat-Konzentration von 0.05 mol . l-1 werden mit 400 Liter Fällungs-lösung mit einer Eisen(III)sulfat-Konzentration von 2 mol . l-1 versetzt. Berechne, ob es zu einer Phosphat-Fällung kommt und wie gross die Phosphat-Konzentration in der Mischlösung ist. (Eisen(III)phosphat: KL = 1.3∙10-22)
2 Na3PO4(aq) + Fe2(SO4)3(aq) 2 FePO4(s) + 3 Na2SO4(aq)
6Na+(aq) + 2PO43–(aq) + 2Fe3+(aq) + 3SO4
2–(aq) 2 FePO4(s) + 6Na+(aq) + 3SO42–(aq)
cL 0.15 0.05 4 6
VL 10‘000 400
cM 0.144 0.0480 0.153 0.23
VM 10‘400 Liter
Q =c(Fe3+) . c(PO43-) = 0.048 0.153 = 7.34 . 10–3 >> KL = 1.3∙10-22
praktisch vollständige Ausfällung von PO43- als FePO4.
223 22 1L
4 3
K 1.3 10c(PO ) 8 10 mol l
0.153c(Fe )
27.
a) Zeige durch Rechnung, ob die Cd2+-Ionen durch Mischung der beiden Lösungen weitgehend ausgefällt werden können.
b) Berechne die Cd2+-Konzentration in der Mischlösung.
172 16 1L
2 2
K 10c(Cd ) 3 10 mol l
c (OH ) 0.18
Aus Industrieabwasser müssen Schwermetall-Ionen entfernt werden, bevor das Abwasser in eine öffentliche Kläranlage eingeleitet werden darf. Eine Firma hat 100 Liter Cadmiumnitrat-Lösung mit co(Cd(NO3)2)= 0.01 mol . l-1 zu entsorgen. Aus einem anderen Prozess stammen 25 Liter Abfallnatronlauge mit co(NaOH) = 0.9 mol . l-1.
Cd2+(aq) + 2NO3–(aq) + 2Na+(aq) + 2OH–(aq) Cd(OH)2(s) + 2Na+(aq) +
2NO3–(aq)
cL 0.01 0.02 0.9 0.9
VL 100 25
cM 0.008 0.016 0.18 0.18
VM 125 Liter
Q =c(Cd2+) . c(OH-)2 = 0.008 0.182 = 2.6 . 10–4 >> KL = 10-17
praktisch vollständige Ausfällung von Cd2+ als Cadmiumhydroxid.
a) Cd(NO3)2(aq) + 2 NaOH(aq) Cd(OH)2(s) + 2 NaNO3(aq)
b)
28.
2 g Bleinitrat und 2 g Kaliumiodid werden in je 500 ml Wasser aufgelöst. Die beiden Lösungen werden zusammengegeben. Tritt eine Fällung von Bleiiodid auf? Begründe die Antwort mit einer Rechnung.
Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq)
Pb2+(aq) + 2NO3
–(aq) + 2K+(aq) + 2I–(aq) PbI2(s) + 2K+(aq) + 2NO3
–(aq)
cL 0.0121 0.0242 0.0241 0.0241
VL 0.5 0.5
cM 0.0061 0.0121 0.0121 0.0121
VM 1 Liter
Q =c(Pb2+) . c(I-)2 = 0.0061 0.01212 = 8.93 . 10–7 > KL = 10-9
Fällung von PbI2.
M(Pb(NO3)2) = 331.2 g . mol-1 M(KI) 166 g . mol-1
13 23 2
3 2 Lösung
m(Pb(NO ) ) 2c(Pb(NO ) ) 0.0121 mol l
M(Pb(NO ) ) V 331.2 0.5
1
Lösung
m(KI) 2c(KI) 0.0241 mol l
M(KI) V 166 0.5
29.