Übung 09 vom 14.01.2014

Übungsaufgaben für den 14.01.2014
1) Die Gleichgewichtskonstante K c der Reaktion
H 2 + I 2 2HI
beträgt 57 bei 700 K. Wie groß müssen bei einem aquimolaren Ansatz die
Ausgangskonzentrationen von H 2 bzw. I 2 sein, damit die
Gleichgewichtskonzentration von HI mindestens 1 mol/l beträgt?
2
c(
HI)
K c
=
= 57
(1)
c(
H ) ⋅ c(
I )
2
2
c ( H
2
) = c(
I
2
)
äquimolarer Ansatz
c(
HI)
c( H
2
) = c0
( H
2
) −
2
c o (H 2 ) = Anfangskonzentration x
c(HI)/2 = 1 Teilchen H 2 reagiert zu 2 Teilchen HI
c ( H
2
) = x −1/
2
da c(HI) = 1 mol/l
Einsetzen in (1):
1
1
=
( x −1/
2) ⋅ ( x −1/
2) ( x −1/
2)
1 = 57 ⋅ ( x −1/
2)
1 = 57 ⋅ ( x
0 = 57x
2
2
2
− x + 1/ 4)
57
2
− 57x
+ −1
= x − x +
4
2
= 57
1
4
−
1
57
x
1/ 2
=
1
2
±
1
4
−
1
(
4
+
1
)
57
=
1
2
±
1
57
1
= ± 0,1325
2
x
x
1
2
= 0,6325
= 0,3675
Ausgangskonzentration von H 2 bzw. I 2
0,6325 mol/l
x 2 = 0,3675 mol/l ist hier die falsche Lösung, da in diesem Fall der maximale Umsatz
0 ,3675mol / l ⋅ 2 = 0,735mol
/ l
beträgt; gefordert ist jedoch mindestens 1 mol/l (HI).

2a) Bei 25°C lösen sich 0,00188 g AgCl in einem Liter Wasser. Wie groß ist das
Löslichkeitsprodukt von AgCl?
M(AgCl) = 143 g/mol
2b) 400 mg PbCl 2 werden bei 25°C in einen Liter Wasser gegeben. Löst sich
PbCl 2 vollständig auf?
-5 3
L(PbCl 2 ) = 1,6 10 mol /l 3
M(PbCl 2 ) = 278,11 g/mol
Aufgabe 2a)
AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq)
+
c(
Ag ) ⋅ c(
Cl
c(
AgCl)
c(
Ag
+
) ⋅ c(
Cl
−
−
)
= K
) = K ⋅ c(
AgCl)
= L
m(
AgCl)
0,00188g
n(
AgCl)
= =
M ( AgCl)
143g
/ mol
c(
Ag
+
L = c(
Ag
) = c(
Cl
+
−
) ⋅ c(
Cl
) = 1,31⋅10
−
−5
) = (1,31⋅10
mol / l
−5
= 1,31⋅10
mol / l)
2
−5
mol
= 1,7 ⋅10
−10
mol
2
/ l
2
Aufgabe 2b)
PbCl 2 Pb 2+ (aq) + 2Cl - (aq)
n(
PbCl
2
) =
0,4gPbCl2
278,11g
/ mol
= 1,438⋅10
−3
mol
L = c(
Pb
< 1,6 ⋅10
2+
= 1,189 ⋅10
−5
) ⋅ c
−8
mol
3
2
mol
( Cl
3
/ l
/ l
3
−
) = 1,438 ⋅10
3
−3
mol / l ⋅ (2 ⋅1,438⋅10
−3
mol / l)
2
PbCl 2 löst sich vollständig auf!

3) Für CaF 2 ist L = 3,9 10 -11 mol 3 /l 3 bei 25°C. Wie groß ist die Konzentration der
Ca 2+ - und der F - -Ionen in der gesättigten Lösung?
Wieviel Gramm CaF 2 lösen sich in 100 ml Wasser bei 25°C?
M(CaF 2 ) = 78 g/mol
CaF 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2F - (aq)
c(
F
−
L = c(
Ca
) = 2c(
Ca
2+
2+
)
2
) ⋅ c ( F
−
) = c(
Ca
2+
) ⋅ 2
2
2
⋅ c ( Ca
2+
3
) = 4c
( Ca
2+
) = 3,9 ⋅10
−11
mol
3
/ l
3
⇒ c(
Ca
⇒ c(
F
−
2+
) = 2,1 ⋅10
) = 4,2 ⋅10
−4
−4
mol / l
mol / l
Es gehen 2,1 10 -4 mol/l CaF 2 in Lösung
n(
CaF
2
n(
CaF
2
m(
CaF
) = 2,1 ⋅10
m(
CaF2
)
) =
M ( CaF )
2
−4
) = n(
CaF
2
mol / l
2
) ⋅ M ( CaF
2
) = 2,1 ⋅10
−4
mol / l ⋅ 78g
/ mol = 16 ⋅10
−3
g / l = 1,6mg
/(100ml)