Chemie begreifen, Schulbuch

7. 8. Sulfat Carbonat Nitrat Acetat Hydroxid Für besonders Interessierte M5 160 Die zentralen Nichtmetallatome dieser Anionen (ausgenommen OH – ) besitzen ein besonders stabiles Oktett mit 4 bindenden Elektronenpaaren. Zieht man von den eingezeichneten Elektronenpaaren die Zahl der Außenelektronen aller Atome ab, so erhält man die Ladung des Anions. ** Name der Formeleinheit (des Salzes, des Ionengitters): Kation-(römische Zahl)-Anion Die römische Zahl wird nur bei Kationen des 10er-Blocks und in Ausnahmefällen ganz unten im 6er-Block verwendet (siehe D4). Der gezielte Einbau von Ionen in einem Ionengitter – die Fällung – wird für unterschiedliche Zwecke verwendet: Beispielsweise ist Bauxit, der mineralische Rohstoff für die Aluminiumgewinnung, durch verschiedene Ionen verunreinigt. Weil diese den technischen Produktionsprozess stören, werden die Aluminium-Ionen aus dem gelösten Mineral durch Fällung abgetrennt. Jedes Stück Aluminium wird über einige Reaktionsstufen aus frisch gefälltem Aluminiumhydroxid hergestellt. Bei der technischen Bearbeitung von Metallen oder der Herstellung von Metallüberzügen entstehen oft giftige und umweltbelastende Metallkationen. Diese können durch Fällungen aus dem Abwasser entfernt werden. Viele gelöste Ionen können in Ionenkristallen mit charakteristischer Farbe, Kristallform und Schmelzpunkt eingebaut werden. Solche Reaktionen werden häufig bei der qualitativen Analyse zur Identifi- zierung von Ionen eingesetzt. Wenn die Fällungsreaktion vollständig abläuft, das Salz rein und trocken ist, kann eine quantitative Analyse durchgeführt werden: Durch Wägen und stöchiometrisches Rechnen wird die ursprüngliche Menge an gelösten Ionen exakt bestimmt. Aluminium und Bauxit festes Salz gelöste Ionen gelöste Ionen festes Salz Salz löst sich Fällung unmerklich bleibt aus erfolgt teilweise erfolgt vollständig teilweise leicht Lösungsanleitung: 1. Erhaltung der Masse (Atomsymbole) und der Ladung (Hochzahlen) sind zu berücksichtigen. 2. 3. 4. 6. 5. Lösereaktion A m B n (s) ist Edukt, und A x+ (aq) und B y– (aq) sind Produkte. Aus einer Formeleinheit** . . . entstehen m gelöste . . . -kationen und n gelöste . . . -anionen. Löslichkeitsprodukt K L = c m (A x+ (aq) ) . c n (B y– (aq) ) (K L ist die vereinfachte Gleichgewichtskonstante für die Lösereaktion) K L ~ 1 teilweise die Lösereaktion bzw. Fällung unterstützend günstig für Lösereaktion ungünstig für Fällung ungünstig für Lösereaktion günstig für Fällung K L > 1 wenig stabil sehr stabil mäßig stabil K L < 1 Aus m gelösten . . . -kationen und n gelösten . . . -anionen entsteht eine Formeleinheit** . . . Fällung A x+ (aq) und B y– (aq) sind Edukte, und A m B n (s) ist Produkt. Das Ionengitter ist: Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv