Chemie begreifen, Schulbuch

leerer Raum + ∆ H + A m B n (s) a) b) Lösereaktion Fällung c) c) m A x+ (aq) + n B y--- (aq) Für besonders Interessierte Hier wird es anschaulicher Das Wichtigste M4 158 In der Natur führen Verschiebungen des Lösegleichgewichts dazu, dass sich salzartige Minera- lien abscheiden: Meere können durch tektonische Hebungen eintrocknen. Das führt zu einem immer weiteren Ansteigen der Konzentrationen der gelösten Ionen, bis sich ein Lösegleichge- wicht einstellt. Weitere Konzentrationserhöhungen sind dann nicht mehr möglich – das MWG würde verletzt. Deshalb scheiden sich zuerst Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat ab, dann folgen Calciumsulfat, Natriumchlorid und zuletzt Kalium- und Magnesiumsalze. Eine zweite Möglichkeit zur Bildung von Ionengittern in der Natur findet man in der Nähe von »Schwarzen Rauchern« (Black Smoker). Das sind heiße, vulka- nische Quellen am Meeresboden, in deren Wasser Schwermetallkationen und Sulfid-Ionen gelöst sind. Beim Abkühlen werden die Salze gefällt. Dieser Vorgang im Meerwasser erinnert an aufsteigenden Rauch. Viele Erzlagerstätten sind auf diese Weise ursprünglich am Meeresboden gebildet worden. Black Smoker a) Die Lösereaktion ist endotherm. Das Auseinanderbewegen der Ionen erfordert Energie. Die Fällung bzw. Kristallisation ist exotherm. Beim Aufbau eines Gitters wird Energie frei. Daher begünstigt Erwärmen das Lösen, Abkühlen hingegen die Fällung. b) Bei einem reinen Feststoff bleibt die Menge pro Liter (bzw. seine molare Konzentration) immer konstant, weil Menge und Volumen direkt proportional sind. Beim Zugeben oder Entfernen eines reinen Feststoffes bleibt daher das MWG erfüllt, und es kommt zu keiner Gleichge- wichtsverschiebung. c) Die Konzentration der gelösten Ionen wird durch Verdünnen kleiner. Es löst sich eine entsprechende Menge des festen Salzes, bis das dynamische Gleichgewicht wieder erreicht ist. d) Druckänderungen beeinflussen das Lösegleichgewicht nicht, weil das Volumen konstant bleibt. Nur wenn Gase am Reaktionsgeschehen beteiligt sind, wirken sich Druckänderungen aus. weit von- einander entfernte Ionen Ionen sind möglichst nahe bei- sammen a) gesättigte Lösung b) nach Verdoppeln der Menge des festen Salzes c) unmittelbar nach Verdoppeln der Wassermenge Das Gitter enthält 16 Ionen pro Volumseinheit, die Lösung 4 Ionen pro Volumseinheit. v e r ä n d e r t e K o n z e n t r a t i o n c(Na + (aq) ) und c(CH 3 COO – (aq) ) = 4 gelöste Ionen pro 2 Volumseinheiten = 2 gelöste Ionen pro Volumseinheit u n v e r ä n d e r t e K o n z e n t r a t i o n c(NaCH 3 COO (s) ) = 32 Ionen pro 2 Volumseinheiten = 16 Ionen pro Volumseinheit Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv