pH-Wert - Pharmazie - Goethe-Universität

Weitere Möglichkeit der Seminar-Rekapitulation unter videoportal.uni-frankfurt.de/
Matthias Gabler
Allgemeines
Goethe -Universität Frankfurt am Main
Termine der kommenden Stöchiometrie – Seminare (unter Vorbehalt):
• Seminar 5: Do 06.12. 10 Uhr (Herr Gabler)
• Seminar 6: Do 13.12. 10 Uhr (Frau Lamers)
• Seminar 7: Do 17.01. 10 Uhr (wahrsch. Herr Gabler)
• Seminar 8: Do 31.01. 10 Uhr (Herr Merk)
• je nach Bedarf Seminar 9: Do 07.02. 10 Uhr (?)
� alle Seminare in H5 OSZ
• Seminar am Do 24.01. entfällt wegen Infotagen!
Dauer der Seminare:
• 2-3 h
• Stoff der Zwischenklausur auch für Abschlussklausur (21.02.) relevant!
2
Matthias Gabler
Goethe -Universität Frankfurt am Main

Themen der beiden Seminare VOR der Abschlussklausur:
Chemisches Gleichgewicht
1. Kurzwiederholung Seminare 1 + 3
2. Gleichioniger Zusatz
3. Ionenprodukt des Wassers (pH-Wert)
4. Säure-Base-Gleichgewicht
5. Hydroxid-Fällung
6. Sulfid-Fällung
Allgemeiner Aufbau:
- Seminar 5: viel Theorie, etwas Übung, viele
Hausaufgaben
- Seminar 7: Besprechung der Hausaufgaben, Übung

1) Kurzwiederholung Seminare 1 + 3
I. Allgemeine Definitionen
• Internationales Einheitensystem SI (frz.: Système international d‘unités)
6
Matthias Gabler
II. Chemisches Gleichgewicht
vH = vR und somit gilt auch: kA * cA = kB * cB, cB/cA = kA/kB = K
vx = Reaktionsgeschwindigkeit
kx = Reaktionsgeschwindigkeitskonstante
cx = Konzentration
K = Gleichgewichtskonstante
A B
Ausgangsstoffe
(Edukte)
Hinreaktion
Rückreaktion
Goethe -Universität Frankfurt am Main
Reaktionsprodukte
(Produkte)

III. Massenwirkungsgesetz (MWG)
� beschreibt Gleichgewichtsreaktion im Gleichgewichtszustand!
Konzentrationen der Produkte in Zähler
Konzentrationen der Edukte in Nenner
vH = vR
kH * c(A) * c(B) = kR * c(C) * c(D)
kH c(C) * c(D)
= = K
kR c(A) * c(B)
K = Gleichgewichtskonstante
aA + bB cC + dD
in MWG sind immer die Stoffmengenkonzentrationen c (mol/L) einzusetzen!

K < 1: GG auf Seite der Edukte
K > 1: GG auf Seite der Produkte
K = 1: GG weder auf der Edukt- noch auf der Produktseite
IV. Löslichkeitsprodukt (KL)

- großer Wert von KL = Salz ist leichtlöslich
- kleiner Wert von KL = Salz ist schwerlöslich
� GG zwischen gelöstem, aber nicht dissoziiertem Anteil und seinen
Dissoziationsprodukten in gesättigter Lösung!
- Zahlenwert des Löslichkeitsproduktes KL stellt Aussage zur Löslichkeit einer
Verbindung dar und ist wiederum eine stöchiometrische Konstante (MWG)
- nur KL – Werte mit gleichen Einheiten können miteinander verglichen werden!
- KL ist wiederum von Temperatur und Medium abhängig
- Literatur – KL – Werte gelten standardmäßig in Wasser bei Zimmertemperatur
(18-25°C); reichen für qualitative Aussagen aus
V. Molare Löslichkeit (= Sättigungskonzentration, cm)
- Konzentration eines bestimmten Salzes in gesättigter, wässriger Lösung
- Einheit cm : mol/L!
� cm stellt im Gegensatz zu KL eine tatsächliche Stoffmengenkonzentration in
mol/L des betreffenden Salzes in gesättigter Lösung des Salzes dar!
- Hinweis zu den Aufgaben: die Wendung „Waschen eines Niederschlags“ nimmt
immer Bezug auf die Löslichkeit des Niederschlags
- Vergessen Sie außerdem nicht die Bildung stöchiometrischer Verhältnisse!

VI. Ionenprodukt (Fällungsreaktionen)
Allgemeines:
• KL gilt für gesättigte Lösungen!
• KL stellt somit den Soll-Zustand einer gesättigten Lösung dar!
• KL(Ag2CrO4) = c 2 (Ag + ) * c(CrO4 2- )
• wenn Lösung nicht gesättigt, enthält KL keine Aussage zur aktuellen Ionen-
Konzentration in der Lösung!
• IP stellt das aktuelle Produkt der Ionen in Lösung dar!
• (Ionenstärke einer Verbindung)
• IP stellt somit den Ist-Zustand der Ionenkonzentrationen in der Lösung dar!
• IP(Ag2CrO4) = c 2 (Ag + ) * c(CrO4 2- )
Was bedeutet das für uns konkret?
Es werden 3 Fälle unterschieden:
a) Ip < KL : Lösung ist nicht gesättigt, weitere Substanz kann gelöst werden bis
der Wert von KL erreicht ist!
b) Ip = KL : Lösung ist gesättigt, es herrscht Gleichgewicht zwischen gelöstem und
ungelöstem Anteil der Substanz, sowie zwischen gelöstem, aber nicht
dissoziierten Anteil der Substanz und seinen Dissoziationsprodukten!
• ab diesem Zeitpunkt zusätzlich dazu gegebene Substanz kann nicht mehr
gelöst werden (wird als Bodensatz verbleiben)
• GG ist dynamisch: pro Zeitmittel lagern sich genauso viele Teilchen an
Kristalloberfläche an, wie an anderer Stelle von Kristalloberfläche abgelöst
werden; ebenso dissoziieren genauso viele gelöste Teilchen wie an anderer
Stelle redissoziieren

c) Ip > KL : Lösung ist übersättigt, KL ist überschritten!
• es herrscht kein GG mehr zwischen gelöstem und ungelöstem Anteil, sowie
zwischen dissoziiertem und nichtdissoziiertem gelösten Anteil
• es kommt zur Fällung bis der Wert von KL und somit das GG wieder erreicht
ist (Niederschlagsbildung); Bspl.: Abkühlung einer heiß-gesättigten Lösung
eines Salzes (Lösungsenthalpie endotherm)
• kommt bei Hydroxid- und Sulfidfällung zum Tragen (künstlich herbeigeführte
Überschreitung von KL durch Änderung des pH-Wertes)
� Wir können somit Aussagen über den aktuellen Sättigungsgrad von Lösungen
treffen!
Was können wir uns darunter vorstellen?
2) Gleichioniger Zusatz
- zu einer Lösung, die ein bestimmtes Anion enthält, wird ein Salz
hinzugegeben, das das gleiche Anion enthält
- ein Salz, das ein bestimmtes Anion enthält, wird mit einer Lösung gewaschen,
die das gleiche Anion enthält
Frage, die wir uns stellen könnten?
- Wie ändert sich die Löslichkeit eines Salzes, wenn das Lösungsmittel nicht
mehr reines Wasser, sondern eine wässrige Salzlösung ist, die das gleiche
Anion in Lösung enthält, wie das zu lösende Salz? (auch wässrige Lösungen
von Säuren und Basen)
� Alles selbstverständlich auch für das Kation des Salzes formulierbar!

Antwort finden wir in zwei Beispielaufgaben:
Aufgabe 1:
Wie viel Gramm Bariumsulfat lösen sich in:
a) 100 mL Wasser
b) 100 mL H2SO4 0,1M
[KL(BaSO4) = 1,1 * 10 -10 (mol/L) 2 ; M(BaSO4) = 233,4 g/mol]
a) 100 mL Wasser
cm(BaSO4) = BaSO )
K L = � �2 10 �
1, 1*
10 mol / L
( 4
m(BaSO4) = c * V * M (

m(BaSO4) = c * V * M
= 1,1 * 10 -9 mol/L * 0,1 L * 233,4 g/mol = 2,567 * 10 -8 g
Fazit: Die Löslichkeit eines Salzes nimmt durch gleichionigen Zusatz ab!
Aufgabe 2:
Ein PbF2 Niederschlag wird gewaschen mit:
a) 10 mL reinem Wasser
b) 10 mL 0,1 M Natriumfluoridlösung
Wie viel Milligramm PbF2 gehen jeweils in Lösung?
[M(PbF2) = 245,2 g/mol; KL(PbF2) = 3,2 * 10 -8 (mol/L) 3 ]
Löslichkeit von PbF2 in reinem Wasser:
PbF2 ⇆ Pb 2+ + 2F -
cm(PbF2) = 1�2
= 3
K L (
2
2
PbF
* 1
2
1
�8
3, 2*
10 ( mol / L
m (PbF2) = c * V * M
4
)
)
3
= 2 * 10 -3 mol/L
= 2 * 10 -3 mol/L * 0,01L * 245,2 g/mol
= 4,904 * 10 -3 g = 4,904 mg

Löslichkeit von PbF2 in 0,1 M NaF – Lsg :
NaF ⇆ Na + + F -
KL(PbF2) = c(Pb 2+ ) * c 2 (F - )
c(Pb 2+ ) =
m (PbF2) = c * V * M
�8
K L ( PbF2
) 3,
2*
10 ( mol / L)
= 2 �
2
c ( F ) ( 0,
1mol
/ L)
= 3,2 * 10 -6 mol/L * 0,01L * 245,2 g/mol
3
= 3,2 * 10 -6 mol/L
= 7,85 * 10 -6 g = 7,846 * 10 -3 mg
3) Ionenprodukt des Wassers (pH-Wert)
- Produkt der Konzentrationen der H3O + - und OH - -Ionen im Wasser
- reines Wasser bedingt durch Autoprotolyse zu einem sehr geringen Teil in
Oxonium – und Hydroxid – Ionen dissoziiert:
- im Gleichgewicht gilt Massenwirkungsgesetz (MWG):

- Anteil der dissoziierten Wassermoleküle sehr gering
� Wasserkonzentration daher näherungsweise konstant (ca. 55,5 mol/L)
- durch Vereinen der Wasserkonzentration mit Gleichgewichtskonstanten K erhält
man Dissoziationskonstante des Wassers KW:
- KW ist demzufolge Produkt der Konzentrationen der Oxonium- und Hydroxidionen
- bei 25 °C gilt: KW =10 -14 (mol/L)²
- der pKW – Wert ist der negative dekadische Logarithmus des KW – Wertes bei 25 °C
� pKW = -log KW
� es gilt daher pKW = 14
� � sowohl die Oxonium – als auch die Hydroxid – Ionenkonzentration (beide
entstehen zu gleichen Teilen) in Wasser beträgt:
c(H3O + ) = c(OH - ) = K W =
�14
10 ( mol / L
)
2
= 10 -7 (mol/L)

pH-Wert
- negativer dekadischer Logarithmus der Oxoniumionen – Konzentration wässriger
Lösungen:
pH = - log c(H3O + )
� pH – Wert reinen Wassers ist somit: - log (10 -7 ) = 7
� � Neutralpunkt der pH – Skala
- pH – Wert < 7 : sauer
- pH – Wert > 7 : alkalisch (auch basisch)
pOH-Wert
- negativer dekadischer Logarithmus der Hydroxidionen – Konzentration wässriger
Lösungen:
pOH = - log c(OH - )

- es gilt stets:
pH + pOH = 14
4) Säure-Base-Gleichgewicht
- Protolysegleichgewicht für einprotonige Säure HA in Wasser:
- im Gleichgewicht gilt das MWG:
HA + H2O ⇆ H3O + + A -
KS =
( H 3
O
) * c(
A
c(
HA)
- c(HA): Konzentration an undissozierter Säure
c
- c(A - ): Konzentration des entsprechenden Säurerestes (= korrespondierende Base)
- KS: Säurekonstante (Maß für die Säurestärke)
- c(H2O) ist Bestandteil von KS, da sich Konzentration durch Protonierung zu H3O +
nur marginal verändert!
�
�
)

pKS – Wert:
- negativer dekadischer Logarithmus des KS – Wertes: pKS = - log KS
Es gilt folgender Zusammenhang:
Je stärker die Säure, desto höher ist der Dissoziationsgrad, desto größer ist KS,
desto kleiner ist pKS ! (gilt für Basen in gleichem Maße – hier dann KB bzw.
pKB)
- Protolysegleichgewicht für zu HA korrespondierende Base A - :
- im Gleichgewicht gilt das MWG:
A - + H2O ⇆ HA + OH -
KB =
c(
HA)
* c(
OH
�
c(
A )
- KS und KB hängen für ein korrespondierendes Säure – Base – Paar (HA und A - )
wie folgt mit KW zusammen:
KB * KS =
oder
c(
HA)
* c(
OH
�
c(
A )
�
)
*
c
( H 3
O
�
) * c(
A
c(
HA)
�
-log(KB * KS) = - log KW
(-log KB) + (-log KS) = - log KW
)
�
)
= c(H3O + ) * c(OH - ) = KW =10 -14 (mol/L)²
pKB + pKS = pKw = 14

Beispiel:
Starke Säuren ( pKs < 0 )
- im Gleichgewicht liegt Säure vollständig dissoziiert vor
- Konzentration an Oxoniumionen ist dann so groß wie ursprüngliche
Konzentration an Säure
- Oxoniumionen – Konzentration einer 0,1M HCl ist 0,1 mol/L
� daraus ergibt sich folgender pH – Wert : - log 0,1 = - log (10 -1 ) = 1
- Analoges gilt für starke Basen (pKB < 0)
Aufgabe 3:
5) Hydroxid-Fällung
Welchen pH-Wert muss man mindestens einstellen, damit Nickelhydroxid aus
einer Nickelnitrat-Lösung der Konzentration 0,01 mol/L ausfällt?
(Volumenänderung bitte nicht berücksichtigen !)
[KL(Ni(OH)2) = 1,6 * 10 -14 mol³/L³]
Ni(OH)2 ⇆ Ni 2+ + 2 OH -
c(Ni(NO3)2) = 0.01 M = c(Ni 2+ )
KL(Ni(OH)2) = c(Ni 2+ ) * c²(OH - )
c(OH - ) =
K L = 1,27 * 10 -6 mol/L
( Ni(
OH)
2)
2�
c(
Ni )
pOH = - log c(OH - ) = 5,9
pH = 14 – pOH → pH = 8,1

Aufgabe 4 :
Wird Magnesiumhydroxid ausgefällt, wenn in einer Lösung von
Magnesiumnitrat c(Mg(NO3)2) = 0,001 mol/L , der pH – Wert auf 9,0 eingestellt
wird?
[KL(Mg(OH)2) = 8,9 * 10 -12 (mol/L) 3 ]
Berechnung der OH – Ionenkonzentration :
pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 � c(OH - ) = 10 -5 mol/L
Ionenprodukt :
Aufgabe 5:
IP = c(Mg 2+ ) * c 2 (OH - )
= 0,001 mol/L * c 2 (10 -5 mol/L)
= 1 * 10 -13 (mol/L) 3 < KL (Mg(OH)2) � kein NS!
Sie haben die Kationen Blei(II) und Zinn(II) gelöst in Ihrem Reagenzglas mit
jeweils folgender Konzentration c = 0,1 mol/L vorliegen .
Sie wollen diese als Hydroxide fällen. Bei einem pH-Wert von 7 fallen die
beiden Kationen sicher als Hydroxide aus. Leider säuern Sie zu stark an und
der pH-Wert der Lösung beträgt nun pH 6.
a) Beweisen Sie, dass der Zinn(II)hydroxid-Niederschlag im Gegensatz zum
Blei(II)hydroxid-Niederschlag bei diesem pH-Wert noch ausfällt!
b) Bei welchem pH-Wert löst sich der Zinn(II)hydroxid-Niederschlag auf?
[KL(Sn(OH)2) = 9 * 10 -27 (mol/L) 3 ; KL(Pb(OH)2) = 3 * 10 -16 (mol/L) 3 ]

a)
Berechnung der OH - - Konzentration in der Lösung:
pH = 6
14 = pH + pOH
pOH = 14 – 6 = 8 → c(OH - ) = 10 -8 mol/L
Berechnung des Ip der jeweiligen Salze bei pH 6:
Sn 2+ + 2OH - ⇆ Sn(OH)2
Ip = c(Sn 2+ ) * c 2 (OH - )
= 0,1 mol/L * (10 -8 mol/L) 2
= 1 * 10 -17 (mol/L) 3 > KL(Sn(OH)2) → NS!
Pb 2+ + 2 OH - ⇆ Pb(OH)2
Ip = c(Pb 2+ ) * c 2 (OH - )
b)
= 0,1 mol/L * (10 -8 mol/L) 2
= 1 * 10 -17 (mol/L) 3 < KL(Pb(OH)2) → kein NS!
Sn 2+ + 2OH - ⇆ Sn(OH)2
KL(Sn(OH)2) = c(Sn 2+ ) * c 2 (OH - )

H2S:
c 2 (OH - ) =
c(OH - ) =
K L
( Sn(
OH)
2)
2�
c(
Sn )
K L ( Sn(
OH)
2)
=
2�
c(
Sn )
Berechnung des pH – Wertes der Lösung:
c(OH - ) = 3 * 10 -13 mol/L
pOH = -log (3 * 10 -13 ) = 12,52
pH = 14 – pOH
= 14 – 12,52 = 1,477 … ~1,5
- zweiprotonige Säure
- Dissoziation erfolgt in zwei Stufen
�27
9*
10 ( mol / l)
0,
1mol
/ l
6) Sulfid-Fällung
3
= 3 * 10 -13 mol/L
- jede Dissoziationsstufe hat eigene Dissoziationskonstante (KS1 und KS2 )
- Gesamtdissoziationskonstante für H2S ist gleich dem Produkt der
Dissoziationskonstanten (KS1 und KS2 ) (Näherung)

Die stufenweise Dissoziation von H2S kann mit dem MWG beschrieben werden :
a) H2S + H2O ⇄ HS - + H3O + �
c(
HS ) * c(
H 3O
KS1 =
c(
H S)
b) HS - + H2O ⇄ S 2- + H3O + KS2 =
c) H2S + HS - + 2H2O ⇄ HS - + S 2- + 2H3O +
2�
c(
S ) * c(
H 3O
�
c(
HS )
2
�
�
)
)
= 1,2 * 10 -7 mol/L
= 1,2 * 10 -13 mol/L
Herleitung der Formel zur Berechnung der Gesamtdissoziationskontanten:
�
� 2
c(
HS ) * c(
H 3O
) * c(
S
KS1 * KS2 =
�
c(
H S)
* c(
HS )
FAZIT :
2
2�
)
2 2
c(
H3O�)
* c(
S
KS ( H2S
) gesamt �
c(
H S)
2
�
)

Aufgabe 6:
In eine Lösung (pH = 0,5), die Blei(II) - und Eisen(II)ionen in der jeweiligen
Konzentration von 0,05 mol/L enthält, wird H2S – Gas bis zur Sättigung (c = 0,1
mol/L) eingeleitet.
Fallen PbS und FeS aus ?
[KL(PbS ) = 7 * 10 -29 (mol/L) 2 ; KL(FeS) = 4 * 10 -19 (mol/L) 2 ;
Ks(H2S)gesamt = 1,44 * 10 -20 (mol/L) 2 ]
Sulfidionen-Konzentration in der gesättigten H2S – Lösung :
� 2 2
c(
H 3O
) * c(
S
K S ( H 2 S)
gesamt =
c(
H S)
2
�
)
c
K
( H S)
2�
S 2 gesamt
( S ) �
�
c(
H3O
* c(
H S)
pH = 0,5 = -log(10 -0,5 ) c(H + ) = 10 -0,5 mol/L = 0,32 mol/L
c(
S
K
) �
( H S)
�20
2
* c(
H 2S)
1,
44*
10 ( mol / L)
* 0,
1mol
/ L
�
�1,
406�10
2
2
)
( 0,
32mol
/ L)
2� S 2 gesamt
�20
�
c(
H3O
Ionenprodukte aufstellen und mit jeweiligem KL vergleichen:
PbS :
IP = c(Pb 2+ ) * c( S 2- )
= 0,05 mol/ L * 1,406 * 10 -20 mol/L
= 7 * 10 -22 (mol/L) 2 > KL(PbS ) � NS!
)
2
2
mol / L

FeS :
Aufgabe 7:
IP = c(Fe 2+ ) * c( S 2- )
= 0,05 mol/ L * 1,406 * 10 -20 mol/L
= 7 * 10 -22 (mol/L) 2 < KL(FeS) � kein NS!
Ab welcher Zn 2+ -Konzentration fällt aus einer 0,001 M H2S-Lösung
[c(H2S) = 0,001 mol/L] bei pH 7 ein Zinksulfid-Niederschlag aus?
[KL(ZnS) = 1 * 10 -23 (mol/L) 2 , KS1 = 1,2 * 10 -7 mol/L, KS2 = 1,2 * 10 -13 mol/L]
Berechnung der KS(H2S)gesamt:
KS(H2S)gesamt = KS1 * KS2
= 1,2 * 10 -7 mol/L * 1,2 * 10 -13 mol/L
= 1,44 * 10 -20 (mol/L) 2
Berechnung der S 2- - Konzentration in der Lsg bei pH = 7:
Für die Oxoniumion – Konzentration gilt:
pH = 7 = -log 10 -7 → c(H3O + ) = 10 -7 mol/L

c(
S
K
) �
( H S)
* c(
H 2S)
1,
44*
10
�
2
)
2
( mol / L)
* 0,
001mol
/ L
�1*
10
�7
2
( 10 mol / L)
2� S 2 gesamt
�20
�9
�
c(
H3O
Berechnung der Zn 2+ - Konzentration, die nötig ist um bei pH 7 einen ZnS –
Niederschlag auszufällen:
Zn 2+ + S 2- � ZnS
KL(ZnS) = c(Zn 2+ ) * c(S 2- )
c(Zn 2+ ) =
K L
( ZnS)
c(
S )
�23
1*
10 ( mol / L)
9
1*
10 mol / L
� = 1 * 10 2� �
-14 mol/L
Zusammenfassung und Ausblick
• Bedeutung eines gleichionigen Zusatzes für die Löslichkeit eines Salzes
• Einfluss des pH-Wertes bei Hydroxid- und Sulfid-Fällungen
� nächstes Seminar:
• Besprechung der Hausaufgaben
• Übungsaufgaben / Altklausuraufgaben
69
2
Matthias Gabler
mol / L
Goethe -Universität Frankfurt am Main

Hausaufgaben Seminar 5
(Bitte Handout zunächst durcharbeiten. Bei Fragen, die nicht während oder direkt
nach Seminar 7 beantwortet werden können: Gabler@em.uni-frankfurt.de)
Aufgabe 1:
Ab welcher Zn 2+ -Konzentration fällt aus einer 0,001 M H2S-Lösung
jeweils ein Zinksulfid-Niederschlag aus
a) bei pH 2?
b) bei pH 10?
[KL(ZnS) = 1 * 10 -23 (mol/L) 2 , KS1 = 1,2 * 10 -7 mol/L, KS2 = 1,2 * 10 -13 mol/L]
Lösungen:
a) 6,9 * 10 -5 mol/L
b) 6,9 * 10 -21 mol/L
Aufgabe 2:
Eine Analysenlösung enthält As 3+ - Ionen in der Konzentration 10 -7 mmol/mL.
Zur Fällung wird Schwefelwasserstoff verwendet, welches nach dem Einleiten
mit einer Konzentration von 10 -3 mol/L in der Analysenlösung vorliegt. Welcher
pH-Wert ist nötig, um eine Fällung zu verhindern?
[KS1 = 1,2 * 10 -7 mol/L, KS2 = 1,2 * 10 -13 mol/L; KL (As2S3) = 2,51 * 10 -29 (mol/L) 5 ]
Lösung: höchstens pH 9; wenn alkalischer, dann Fällung.
Aufgabe 3:
Eine Lösung enthalte jeweils 0,1 mol/L Chlorid – und 0,1 mol/L Chromationen.
a) Fällt bei Zugabe von Silbernitrat zuerst Silberchlorid oder Silberchromat
aus (Beweisen Sie rechnerisch)?
b) Wie groß ist c(Cl - ), wenn Silberchromat auszufallen beginnt und wie viel
Prozent von der anfangs vorhandenen Cl - - Menge sind dann noch in
Lösung?
[KL(AgCl) = 1,7 * 10 -10 (mol/L) 2 , KL(Ag2CrO4) = 1,9 * 10 -12 (mol/L) 3 ]

Lösungen:
a) AgCl fällt zuerst
b) c(Cl - ) = 3,86 * 10 -5 mol/L = 0,0386% von Anfangsmenge
Aufgabe 4:
Die europäische Trinkwasserverordnung schreibt für Blei den Grenzwert 10
µg/L vor. Eine bei Zimmertemperatur gesättigte Lösung von schwerlöslichem
Bleichlorid ist mit ihrem Bleigehalt um den Faktor 3.3 * 10 5 konzentrierter als es
der Grenzwert zulässt.
a) Beweisen Sie durch Rechnung, dass das Löslichkeitsprodukt von
Bleichlorid 1.6*10 -5 (mol/L) 3 beträgt!
b) Welche Stoffmenge Iodid müsste in 1 dm 3 einer gesättigten Bleiiodid-
Lösung enthalten sein, um den Grenzwert einzuhalten?
c) Ab welchem Konzentrationsverhältnis von Iodid zu Chlorid fällt
Bleichlorid zusammen mit Bleiiodid aus einer wässrigen Lösung aus!
[M(Pb 2+ ) = 207,2 g/mol; KL(PbI2) = 8,3 * 10 -9 (mol/L) 3 ]
Lösungen:
a) Zwischenergebnis c(Pb 2+ ) = 0,016 mol/L
b) n(I - ) = 0,41 mol
c) 0,023
Aufgabe 5:
Sie stellen im Praktikum einen Liter gesättigte Calciumphosphat – Lösung her
und geben anschließend 25 * 10 6 ng Mg 2+ -Ionen hinzu (das Anion des
Magnesiumsalzes findet keine Berücksichtigung).
a) Beweisen Sie rechnerisch, dass es zur Fällung von Magnesiumphosphat
kommt!
b) Wie viel mg der zugegebenen Mg 2+ -Ionen ist als Magnesiumphosphat
ausgefallen und welchem prozentualen Anteil bezogen auf die
zugesetzte Mg 2+ -Ionen-Menge entspricht dies?
[pKL(Mg3(PO4)2) = 24; pKL(Ca3(PO4)2) = 32,6; M(Mg 2+ ) = 25 g/mol)]
Lösung:
b) m (Mg 2+ ) = 18,5 mg entspricht 74%

Aufgabe 6:
Sie erhalten 19 mg eines unbekannten Salzes und lösen es in 200 mL
verdünnter Salzsäure, so dass die Lösung einen pH-Wert von 2 hat. Sie
vermuten, dass es sich bei dem Salz um Cadmium- oder Kupfernitrat handeln
könnte. Um dies zu überprüfen leiten Sie Schwefelwasserstoffgas in die
Lösung ein, bis eine Schwefelwasserstoff-Konzentration von 10 -3 mol/L erreicht
ist. Dabei kommt es nicht zur Fällung.
Kann es sich folglich um eines der beiden Salze handeln?
[KL(CdS) = 3,4 * 10 -28 (mol/L) 2 ; M(Cd(NO3)2) = 236,4 g/mol; M(Cu(NO3)2) = 187,5
g/mol; KL(CuS) = 8 * 10 -45 (mol/L) 2 ; KS(H2S)gesamt = 1,2 * 10 -20 (mol/L) 2 ]
Lösung:
Weder Cadmium- noch Kupfernitrat!
Viel Erfolg bei den anstehenden Aufgaben!
MfG M. Gabler