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Löslichkeitsgleichgewichte – Löslichkeitsprodukt KL, gleichioniger Zusatz und pH

ChemieKinetik und GleichgewichtAlter 16–17

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Eine gesättigte Lösung eines schwer löslichen Salzes (AgCl, PbI₂, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, CaCO₃, BaSO₄) mit einer vergrößerten Ansicht des dynamischen Gleichgewichts zwischen Kristall und Ionen. Berechnen Sie die molare Löslichkeit aus dem Löslichkeitsprodukt KL mit der richtigen Stöchiometrie, geben Sie Wasser oder mehr Feststoff hinzu, lösen Sie das Salz in einer Lösung mit gleichionigem Zusatz oder in einem pH-Puffer und verfolgen Sie die Änderung im Löslichkeitsdiagramm. In der Ansicht Mischen vergleichen Sie Q mit KL, sagen eine Fällung voraus und berechnen die Masse des Niederschlags.

Lektion: Löslichkeitsgleichgewichte – Löslichkeitsprodukt KL, molare Löslichkeit, gleichioniger Zusatz, Einfluss des pH-Werts und Vorhersage von Fällungen

Was sie zeigt

In einer gesättigten Lösung steht ein schwer löslicher Ionenfeststoff im dynamischen Gleichgewicht mit seinen Ionen: Es lösen sich so viele Ionen aus dem Kristall, wie sich wieder anlagern. Das Löslichkeitsprodukt KL ist das Produkt der Ionenkonzentrationen, jeweils hoch dem Koeffizienten. Die molare Löslichkeit hängt deshalb von der Formel ab: s = √KL bei AgCl, aber s = ∛(KL/4) bei PbI₂. Ein gleichioniger Zusatz verschiebt das Gleichgewicht zum Feststoff und senkt die Löslichkeit. Ein niedrigerer pH-Wert löst Hydroxide und Carbonate, weil H⁺ die Ionen OH⁻ bzw. CO₃²⁻ bindet. Beim Mischen zweier Lösungen fällt nur dann etwas aus, wenn das Ionenprodukt Q größer als KL ist.

So funktioniert es

Wählen Sie ein Salz. Stellen Sie im Reiter Gesättigte Lösung Flüssigkeitsvolumen und Feststoff ein oder nutzen Sie + 50 mL Flüssigkeit und + 0,1 g Feststoff. Unter Lösen in wählen Sie eine Lösung mit gleichionigem Zusatz und stellen deren Konzentration ein. Setzen Sie das Häkchen bei pH konstant halten (Puffer), verschieben Sie den pH-Wert und wechseln Sie das Diagramm zum Vergleich. Im Reiter Lösungen mischen stellen Sie Konzentration und Volumen jeder Lösung ein, treffen eine Vorhersage mit der Q-KL-Skala und klicken auf Mischen.

Einstellbare Parameter

  • Ansicht Gesättigte Lösung, Zwei Lösungen mischen
  • Schwer lösliches Salz AgCl (Silberchlorid), PbI₂ (Blei(II)-iodid), Ca(OH)₂ (Calciumhydroxid), Mg(OH)₂ (Magnesiumhydroxid), CaCO₃ (Calciumcarbonat), BaSO₄ (Bariumsulfat)
  • Flüssigkeit, in der das Salz gelöst wird Destilliertes Wasser, Lösung mit dem gleichen Kation, Lösung mit dem gleichen Anion
  • Konzentration des gleichen Ions in der Flüssigkeit 1e-06–1 mol/L
  • Flüssigkeitsvolumen 50–1000 mL
  • Masse des zugegebenen festen Salzes 0,01–5 g
  • pH-Wert mit einem Puffer konstant halten
  • pH-Wert des Puffers 0–14
  • Konzentration der Kationenlösung (Mischen) 1e-06–1 mol/L
  • Konzentration der Anionenlösung (Mischen) 1e-06–1 mol/L
  • Volumen der Kationenlösung 10–100 mL
  • Volumen der Anionenlösung 10–100 mL

Fragen zum Erkunden

  1. PbI₂ hat ein größeres KL als CaCO₃. Ist es auch besser löslich, und warum rechnet man anders?
  2. Um welchen Faktor ist AgCl in Natriumchloridlösung mit 0,01 mol/L schlechter löslich als in reinem Wasser?
  3. Warum lösen sich Mg(OH)₂ und CaCO₃ in Säure, AgCl aber nicht?

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