16.10
Löslichkeitsgleichgewichte
Natriumchlorid gilt als löslich, da es sich in großen Mengen in Wasser auflöst, aber wenn Bleichlorid zu Wasser hinzugefügt wird, löst sich nur eine kleine Menge, während der Rest unlöslich bleibt.
Der ungelöste Feststoff koexistiert mit den Blei- und Chloridionen, die sich in Lösung befinden. Ein Teil des festen Bleichlorids löst sich weiter auf, während ein Teil der gelösten Ionen zu einem Niederschlag rekombiniert
.Wenn die Auflösungsgeschwindigkeit der Niederschlagsrate entspricht, wird ein Löslichkeitsgleichgewicht hergestellt.
Die Gleichgewichtskonstante kann aus den Gleichgewichtskonzentrationen der Ionen entsprechend der Auflösungsreaktion berechnet werden, bei der Bleichlorid in ein Blei- und zwei Chloridionen dissoziiert.
Die Gleichgewichtskonstante ist also gegeben durch die molare Konzentration von Bleiionen multipliziert mit dem Quadrat der molaren Konzentration von Chloridionen. Da die Konzentration des festen Bleichlorids konstant bleibt, wird es aus der Berechnung ausgeschlossen.
Diese Gleichgewichtskonstante wird als Löslichkeitsprodukt bezeichnet, bezeichnet durch Ksp. Bei 25 °C beträgt der Ksp von Bleichlorid 1,17 × 10−5.
Der Wert von Ksp stellt das Ausmaß dar, in dem sich eine Verbindung zu einer gesättigten wässrigen Lösung auflösen kann. Bei einer gegebenen Temperatur ist der Ksp einer Verbindung konstant.
Die Löslichkeit einer Verbindung in Mol pro Liter, die sogenannte molare Löslichkeit, wird häufig verwendet, um die Konzentration des gelösten Feststoffs in einer gesättigten Lösung auszudrücken. Die Löslichkeit einer Verbindung kann abhängig von Faktoren wie dem pH-Wert der Lösung und dem Vorhandensein anderer Ionen variieren.
Die molare Löslichkeit einer Verbindung, x, kann aus ihrem Ksp mit Hilfe einer ICE-Tabelle berechnet werden.
Die Anfangskonzentrationen von Blei-Ionen und Chlorid-Ionen in der Lösung sind Null.
Im Gleichgewicht wird die molare Konzentration von Bleiionen durch x dargestellt, während die von Chloridionen 2x beträgt.
Substituiert man es in den Gleichgewichtsausdruck, so ist das Löslichkeitsprodukt für Bleichlorid gleich x mal 2x2, was 4x3 entspricht.
Da der Ksp für Bleichlorid 1,17 × 10−5 beträgt, wird x zu 1,43 × 10−2 molar gelöst.
Für Verbindungen, die die gleiche Dissoziationsstöchiometrie aufweisen, wie z. B. Bleichlorid und Calciumfluorid, bei denen 1 Mol jeder Verbindung 3 Mol gelöster Ionen erzeugt, können die jeweiligen Ksp-Werte direkt verwendet werden, um ihre relativen Löslichkeiten zu vergleichen.
Löslichkeitsgleichgewichte werden hergestellt, wenn die Auflösung und Ausfällung einer gelösten Spezies mit gleichen Geschwindigkeiten erfolgt. Diese…
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