EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Gleichioniger Zusatz – Fällungen KM-6: Gleichgewicht – Übertragung 103 103 Gleichioniger Zusatz Die Löslichkeit von Salzen kann durch Einbringen einer im Salz vorhandenen Ionensorte – gleichioniger Zusatz – verringert werden (Beeinflussung der Gleichgewichtslage). Beim Magenröntgen verwendet man als Kontrastmittel Bariumsulfat. Barium-Ionen sind für den Organismus schädlich. Um die Barium- Ionenkonzentration möglichst gering zu halten, stellt man eine Aufschlämmung von schwerlöslichem Bariumsulfat in einer Natriumsulfat-Lösung (Natriumsul- fat ist gut löslich) her. Beispiel Berechnung der Löslichkeit von Bariumsulfat: K SP = 10 –10 a) in 1 Liter Wasser BaSO 4(s) Ba 2+ (aq) + SO 4 2– (aq) x = √ K SP = 10 –5 mol/L ⇒ S (BaSO 4 ) = 233,4 • 10 –5 = 2,33 • 10 –3 g/L b) in 1 Liter Natriumsulfat-Lösung mit c = 0,1 mol/Liter BaSO 4(s) Ba 2+ (aq) + SO 4 2– (aq) zu Beginn: bestimmte Menge 0 0,1 (aus der Na 2 SO 4 -Lsg.) im Glgw.: bestimmte Menge – x x 0,1 + x K SP = x • (0,1 + x) Diese quadratische Gleichung ist lösbar, doch kann der Vorgang vereinfacht wer- den. In reinem Wasser bildeten sich nur 10 –5 mol Sulfat-Ionen; die Sulfat-Ionenkon- zentration aus dem Bariumsulfat wird durch den gleichionigen Zusatz noch zurück- gedrängt. Aus diesem Grund kann man x in der Summe gegenüber 0,1 vernachlässigen. Die obige Beziehung vereinfacht sich daher zu: K SP = 10 –10 = 0,1 • x ⇒ x = 10 –9 mol/L m (BaSO 4 ) in 1 Liter Na 2 SO 4 -Lösung ( c = 0,1 mol/Liter) = 2,33 • 10 –7 g/L. Fällungsreaktionen Durch Zusammengießen von Ionenlösungen leicht löslicher Salze können Io- nenkombinationen eines schwer löslichen Salzes entstehen (Abb. 103–1). Ist das Löslichkeitsprodukt des Salzes überschritten, bildet sich ein Niederschlag („Fäl- lung“). Fällungsreaktionen spielen bei der Abwasserreinigung eine große Rolle. Schädliche Ionen (zB Phosphate) können durch Zugabe von Salzen (zB FeCl 3 ) als abtrennbarer Niederschlag gebunden werden. Bei der qualitativen Analyse von Salz-Lösungen ist der erste Schritt zumeist eine Fällungsreaktion. Alle Silberhalogenide sind schwer löslich. Vermutet man Halo- genide in einer Lösung, kann durch Zugabe einer Silbernitrat-Lösung (AgNO 3 ist leicht löslich) die Vermutung bei einer Niederschlagsbildung erhärtet werden. Um eindeutige Aussagen zu erhalten, muss man noch weitere Schritte anschlie- ßen, da es noch andere schwer lösliche Silbersalze gibt (Abb. 103–2). Abb. 103–1: Bildung eines Niederschlags Lösung von Salz A + D – Lösliches Salz C + D – Lösliches Salz A + B – Unlösliches Salz C + B – Abb. 103–2: Nachweis von Iodid- Ionen durch Nieder- schlagsbildung 3 Proben A, B und C können Iodid-Ionen enthalten Alle 3 Proben werden mit Silbernitrat versetzt Mögliche Reaktion: I – + Ag + AgI Ergebnis: Nur die Proben B und C enthalten Iodid-Ionen Üb Übung 103.1 Löslichkeit Berechne die Löslichkeit von Silberbromid in 1 Liter Wasser bzw. in 1 Liter NaBr-Lö- sung c = 0,1 mol/Liter! Schüler-Experiment 4.3 Fällungsreaktionen Schüler-Experiment 4.2 Gleichioniger Zusatz 10 mL NaCl-Lösung ( c = 0,2 mol/L) und 10 mL AgNO 3 -Lösung ( c = 0,2 mol/L) wer- den vermischt. Bildet sich ein Nieder- schlag von AgCl ( K SP = 2 • 10 –10 )? Lösung 20 mL: c (Ag + ) = 0,2/2 = 0,1 mol/L c (Cl – ) = 0,2/2 = 0,1 mol/L c (Ag + ) • c (Cl – ) = 0,01 0,01 > 2 • 10 –10 c Daher bildet sich ein Niederschlag von AgCl! VS VS Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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