Das Chemische Gleichgewicht - Institut für Anorganische Chemie

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16 Bei Anfangskonzentrationen der Pufferlösung von [A − ] = 0, 3 mol l ↪ 0,3−[HX] 0,7+[HX] = 1 10 ↪ 3 − 10 ⋅ [HX] = 0, 7 + [HX] und [HA] = 0, 7 mol l ↪ 11 ⋅ [HX] = 2, 3 und damit [HX] = 0, 209 mol l Daraus folgt: die Pufferkapazität ist hier 1l einer nur 0,209 M Säure. 2.2.6 Indikatoren Definition: Indikatoren sind meist organische Farbstoffe, die selbst mittelstarke oder schwache Säuren bzw. Basen sind und bei denen sich entweder die protonierte und die deprotonierte Form farblich voneinander unterscheiden (zweifarbige Indikatoren) oder nur eine der beiden Formen farbig ist (einfarbiger Indikator). Der pH-Wert bei dem der Farbumschlag erfolgt hängt dabei vom pK S -Wert der Indikatorsäure bzw. vom pK B -Wert der Indikatorbase ab. Bei zweifarbigen Indikatoren erfolgt der Umschlag innerhalb eines Konzentrationsintervalls 1 10 ≤ [In− ] [HIn] ≤ 10 1 , bei einfarbigen Indikatoren ist der Farbumschlag durch den Wegfall oder das Auftreten der Farbe meist schärfer.
17 3 Fällungs- und Löslichkeitsgleichgewichte Dieser Anwendungsbereich des Massenwirkungsgesetzes ist besonders wichtig beim qualitativen und quantitativen Nachweis von Ionen, da die Fällung ganzer Gruppen von verschiedenen Ionen vom Löslichkeitsprodukt der gefällten Verbindungen abhängt. Die Schwerlöslichkeit gewisser Verbindungen ist ein Garant da<strong>für</strong>, dass diese Verbindungen als Gesteine/Mineralien in der Natur vorkommen. 3.1 Herleitung des Löslichkeitsproduktes aus dem Massenwirkungsgesetz: Allgemein gilt, dass Ionen der Sorte A m+ und B n− nur bis zu einer bestimmten Konzentration zusammen in Lösung gehalten werden können. Steigt die Konzentration einer dieser Komponenten über diesen Punkt hinaus an, dann bildet sich ein Niederschlag A n B m (sog. Fällung). Es wird ein fester Bodenkörper gebildet und damit ist die Lösung mit A m+ - und B n− -Ionen gesättigt. Der Punkt an dem die Fällung eintritt, wird durch das Löslichkeitsprodukt bestimmt. Als Löslichkeit (L) eines Salzes A n B m bezeichnet man die im Lösungsmittel gelöste Menge (nicht scharf als Teilchenzahl oder Masse definiert) des betrachteten Stoffs. A n B m ⇌ n ⋅ A m+ + m ⋅ B n− K = [Am+ ] n ⋅[B n− ] m [A nB m] Sobald ein fester Bodenkörper vorhanden ist, bleibt damit die Konzentration an A n B m konstant und kann in die <strong>Gleichgewicht</strong>skonstante K mit einbezogen werden, bzw. [A n B m ] wird zu 1 gesetzt. K L(AnB m) = c n (A m+ ) ⋅ c m (B n− ) = [A m+ ] n ⋅ [B n− ] m Dimension des Löslichkeitsproduktes: ( mol l ) m+n 3.2 Berechnung der Löslichkeit in Abhängigkeit des Löslichkeitsprodukts 1:1-Elektrolyt Allgemein Beispiel: AgCl ⇌ Ag + + Cl – K L = [A + ] ⋅ [B − ] K L = [Ag + ] ⋅ [Cl − ] L = [A + ] = [B − ] (in mol l ) L = [Ag + ] = [Cl − ] ↪ K L = L 2 K L(AgCl) = 1, 7 ⋅ 10 −10 ↪ L = √ K L L = √ 1, 7 ⋅ 10 −10 = 1, 3 ⋅ 10 −5
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