Übungsblatt Seite 1 von 15 (Lösung) Aufgaben Berechnungen zum Ansetzen von Lösungen : Molare Masse: M = m/n (g/mol) Dichte: ρ = m/V (g/ml = g/cm3) Konzentration: c = n/V (mol/l) β = m/V (g/ml) ω = m(Komponente)/100 g(Lsg) = Massenanteil (Gew.-%) wenn die Dichte dieser Lösung ≈ 1 g/ml ist => ω = m(Komponente)/100 ml(Lsg) ν = V(Komponente)/100 ml(Lsg) = Volumenanteil (Vol.-%) Berechnen Sie die Einwaagen bzw. Mischvolumina zum Ansetzen folgender Stammlösungen. Es sollen jeweils 100 ml Lösung hergestellt werden. a) Ein 80 mg/l Phosphatstandard aus Natriumdihydrogenphosphat-Dihydrat. 1. 2. 3. gegeben: n (NaH2PO4∙2H2O) = n (PO43-) M (NaH2PO4∙2H2O) = 156 g/mol M (PO43-) = 95 g/mol 3? Masse von PO4 in 100 ml Lösung: 80 mg → 1000 ml x mg → 100 ml ? Masse von NaH2PO4 in 100 ml Lösung: 8 mg → 95 g/mol (M (PO43-)) y mg → 156 g/mol M ((NaH2PO4∙2H2O)) => x = m (PO43-) = 8 mg => y = m (NaH2PO4) = 13,14 mg => Man löst 13,14 mg NaH2PO4∙2H2O in 100 ml Wasser. b) 13%-ige Salpetersäure aus 33%-iger Salpetersäure und Wasser. Hier handelt sich um so genannte Gewichtsprozente (Gew.-%) oder Massenanteile: 1. Mischungskreuz: höher konzentrierte gegeben: Lösung geringer konz. Lösung Endkonzentration 33 Gew.-% Massenanteil 0 Gew.-% Massenanteil 13 Gew.-% Massenanteil TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 2 von 15 33 13 13 0 20 gesamt: Ergebnis: Man mischt 13 und 20 33 Portionen Teilportionen Teilportionen 33 0 Gew.-%-ige Lösung Gew.-%-ige Lösung 2. Bei der Umrechnung von Massen auf Volumina (und umgekehrt) sollte man die Dichte der Lösungen berücksichtigen: ρ (H2O) = 1 g/ml (oder g/cm3) ρ (33 Gew.-% HNO3) ≈ 1,207 g/ml * ρ (13 Gew.-% HNO3) ≈ 1,073 g/ml * * Daten aus LabTools/Merck 3. ? Masse der 13 Gew.-% Lsg.: m = ρ · V = 1,073 g/ml · 100ml = 107,3 g 4. g ? Masse einer Teilportion: 107,3 g / 33 (Summe der Teilportionen; siehe Mischkreuz) = 3,25 5. ? Masse von 33 Gew.-% HNO3 und H2O in der Mischung: m(HNO3) = Masse einer Teilportion · Anzahl der Teilportionen von 33 Gew.-% Lösung = 3,25 g · 13 = 42,25 g m(H2O) = Masse einer Teilportion · Anzahl der Teilportionen von 0 Gew.-% Lösung = 3,25 g · 20 = 65,00 g 6. ? Volumen von 33 Gew.-% HNO3 und H2O in der Mischung: V=m/ρ V(HNO3) = 42,25 g / 1,207 g/ml = 35 ml V(H2O) = 65 g / 1 g/ml = 65 ml => Man mischt 35 ml HNO3 (33 Gew.-%) mit 65 ml Wasser. c) 60%-ige Ameisensäure aus 98%-iger und 10%-iger Ameisensäure (AS). 1. Mischungskreuz: höher konzentrierte gegeben: Lösung geringer konz. Lösung Endkonzentration 98 98 Gew.-% 10 Gew.-% 60 Gew.-% Massenanteil Massenanteil Massenanteil 50 60 10 gesamt: 38 88 Portionen TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 3 von 15 Ergebnis: Man mischt 50 und 38 Teilportionen 98 Teilportionen 10 Gew.-%-ige Lösung Gew.-%-ige Lösung 2. Bei der Umrechnung von Massen auf Volumina (und umgekehrt) sollte man die Dichte der Lösungen berücksichtigen: ρ (98 Gew.-% AS) ≈ 1,22 g/ml (oder g/cm3) ρ (60 Gew.-% AS) ≈ 1,13 g/ml* ρ (10 Gew.-% AS) ≈ 1,03 g/ml* * Daten aus LabTools/Merck 3. ? Masse der 60 Gew.-% Lsg.: m = ρ ∙ V = 1,13 g/ml · 100ml = 113 g 4. g ? Masse einer Teilportion: 113 g / 88 (Summe der Teilportionen; siehe Mischkreuz) = 1,284 5. ? Masse von 98 Gew.-% und 10 Gew.-% AS und H2O in der Mischung: m (98 Gew.-% AS) = Masse einer Teilportion · Anzahl der Teilportionen von 98 Gew.-% Lösung = 1,284 g · 50 = 64,2 g m (10 Gew.-% AS) = Masse einer Teilportion · Anzahl der Teilportionen von 10 Gew.-% Lösung = 1,284 g · 38 = 48,79 g 6. ? Volumen von 98 Gew.-% und 10 Gew.-% AS in der Mischung: V=m/ρ V(98 Gew.-% AS) = 64,2 g / 1,22 g/ml = 52,62 ml V(10 Gew.-% AS) = 48,79 g / 1,03 g/ml = 47,38 ml => Man mischt 52,62 ml 98 Gew.-% CHOOH mit 47,38 ml 10 Gew.-% CHOOH. d) 0,5M Salzsäure aus rauchender Salzsäure (37%). 1. ? Molarität einer 37 Gew.-% HCl: 37 Gew.-% => 37 g HCl in 100 g Lösung M (HCl) = 36,46 g/mol n (HCl) = m / M = 37 g / 36,46 g/mol = 1,015 mol ρ (37 Gew.-% HCl) ≈ 1,183 g/ml (oder g/cm3) * V (HCl) = m / ρ = 100 g / 1,183 g/ml = 84,53 ml 1,015 mol x mol in in 84,53 ml Lösung 1000 ml Lösung => x = c (HCl) = 12 mol/l * * Sowohl die Dichte als auch die molare Konzentration der 37 Gew.-% HCl ist im LabTool/Merck zu finden. 2. ? Stoffmenge von 0,5M HCl in 100 ml Lösung: 0,5 mol → 1000 ml x mol → 100 ml TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker => x = n (HCl) = 0,05 mol Dr. L. Harwardt Übungsblatt 3. Seite 4 von 15 ? in wieviel ml 37 Gew.-% HCl sind 0,05 mol HCl: 12 mol → 1000 ml (siehe Punkt 1.) 0,05 mol → y ml => y = V (37 Gew.-%HCl) = 4,17 ml => Man mischt 4,17 ml HCl mit 95,83 ml Wasser. e) Ein 60 mg/l Eisenstandard aus Eisen(III)nitrat-Nonahydrat. 1. gegeben: Fe(NO3)3∙9H2O → Fe3+ + 3NO3- + 9H2O D.h. dass aus 1 Mol Fe(NO3)3∙9H2O geht 1 Mol Fe3+ in die Lösung n (Fe(NO3)3∙9H2O) = n (Fe3+) M (Fe(NO3)3∙9H2O) = 404 g/mol M (Fe3+) = 55,85 g/mol 2. ? Masse von Fe3+ in 100 ml Lösung: 60 mg → 1000 ml x mg → 100 ml => x = m (Fe3+) = 6 mg ? Masse von Fe(NO3)3·9H2O in 100 ml Lösung: 6 mg → 55,85 g/mol (M (Fe3+)) y mg → 404 g/mol (M (Fe(NO3)3∙9H2O)) => y = m (Fe(NO3)3·9H2O) = 43,4 mg 3. => Man löst 43,4 mg Fe(NO3)3∙9H2O in 100 ml Wasser. f) Ein 50 mg/l Nitratstandard aus Eisen(III)nitrat-Nonahydrat. 1. gegeben: Fe(NO3)3∙9H2O → Fe3+ + 3NO3- + 9H2O D.h. dass aus 1 Mol Fe(NO3)3∙9H2O gehen 3 Mol NO3- in die Lösung n (Fe(NO3)3∙9H2O) = 1/3 n (NO3-) M (Fe(NO3)3∙9H2O) = 404 g/mol M (NO3 ) = 62 g/mol 2. ? Masse von NO3- in 100 ml Lösung: 50 mg → 1000 ml x mg → 100 ml 3. => x = 5 mg ? Masse von (FeNO3)3·9H2O in 100 ml Lösung: 5 mg → 186 g/mol (3 · M (NO3-) y mg → 404 g/mol (M (Fe(NO3)3∙9H2O)) => y = 10,86 mg => Man löst 10,86 mg Fe(NO3)3∙9H2O in 100 ml Wasser. g) Eine 0,1M Chlorid-Lösung aus Magnesiumchlorid. 1. ? Stoffmenge von Cl- in 100 ml Lösung: 0,1 mol Cl → 1000 ml x mol Cl → 100 ml TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker => x = n (Cl-) = 0,01 mol Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 5 von 15 2. ? Stoffmenge von MgCl2 in 100 ml Lösung: MgCl2 → Mg2+ + 2ClD.h. dass aus 1 Mol MgCl2 gehen 2 Mol Cl- in die Lösung n (MgCl2) = ½ n(Cl-) = 0,01 mol/2 = 0,005 mol 3. ? Masse von MgCl2 in 100 ml Lösung: M (MgCl2) = 95,2 g/mol m (MgCl2) = M (MgCl2) · n (MgCl2) = 95,2 g/mol · 0,005 mol = 0,476g => Man löst 0,476 g MgCl2 in 100 ml Wasser. Aufgaben Säure-Base-Titration: SB-1: pH-Wert einer NaOH-Lösung Welchen pH-Wert hat eine Lösung von 0,0005 mol/l NaOH? STARKE BASE!!! c(OH-) = 0,0005 mol/l = 5 10-4 mol/l pOH = -log(c(OH-)) = 3,3 pH = 14 – pOH = 10,7 SB-2: pH-Wert einer Essigsäurelösung Berechnen Sie den pH-Wert einer Essigsäurelösung (HAc) der Konzentration 0,1 mol l-1. Die Säurekonstante der Essigsäure (für die Dissoziation: HAc H+ + Ac- ) beträgt KS = 1,8∙10-5 mol l-1. SCHWACHE SÄURE!!! Ks c( H ) c( Ac ) 1,8 10 5 c( HAc ) mol l c2( H ) Ks 1,8 10 5 c( H ) c( Ac ) c( HAc ) c( H ) K s c( HAc ) 1,8 10 5 mol l mol l 0 ,1 moll 1,34 10 3 mol l pH log c( H ) log ( 1,34 10 3 ) 2,87 TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 6 von 15 SB-3: Titrationskurve einer schwachen Säure Skizzieren Sie die Titrationskurve einer schwachen Säure und erklären Sie die Bereiche. SB-4: pH-Wert einer Pufferlösung (Henderson-Hasselbach-Gleichung) Berechnen Sie den pH-Wert einer Pufferlösung, die durch Lösen von 2 g wasserfreiem Natriumacetat in 200 ml einer Essigsäurelösung der Konzentration 0,1 mol/l hergestellt wurde. (Die dadurch bedingte geringfügige Volumenvergrößerung soll bei der Berechnungen unberücksichtigt bleiben; KS (HAc) = 1,810-5 mol/l) S = HAc B = Ac- cS = 0,1 mol/l cB = 2g 0,122 mol L g 82,01 mol 0,2 L pH = pKS + log cB cS = pKS = -log KS = 4,74 pH = 4,74 + log 0,122 0,1 4,83 Bei einer Verdünnung keine pH-Änderung!!! TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 7 von 15 SB-5: Säure-Base-Titration 0,123 g verunreinigte Neutralisation unbekannter unter Soda (=Natriumcarbonat) Verdrängung Konzentration. 10 mL des dieser erfordern Kohlendioxids Schwefelsäure zur 18,4 mL vollständigen Schwefelsäure neutralisieren 12,0 mL Natronlauge der Konzentration c(NaOH) 0,1 mol/L. Geben Sie alle Reaktionsgleichungen an und berechnen Sie den Massenanteil des Natriumcarbonats in der verunreinigten Soda. Na2CO3 + H2SO4 2 NaOH + H2SO4 CO2 + Na2SO4 + H2O Na2SO4 +2 H2O Titerbestimmung: nTiter(H2SO4) = ½ n(NaOH) nTiter(H2SO4) = ½ c(NaOH)V(NaOH) = ½0,1 c H 2 SO4 mol L 0,012 L = 0,610-3 mol nH 2 SO4 0 ,6 10 3 mol 0 ,06 mol L V H 2 SO4 0 ,010 L Bestimmung Sodagehalt: n(H2SO4) = c(H2SO4)V(H2SO4) = 0,06 mol L 0,0184 L = 1,10410-3 mol n (Na2CO3) = n (H2SO4) m Na2CO3 n (Na 2 CO3 ) M (Na 2 CO3 ) g 1,104 10 -3 mol 106 mol 0 ,117 g m (Na 2 CO3 ) 0 ,117 0 ,9514 95 ,14 % m (Soda) 0 ,123 TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 8 von 15 Aufgaben Redox-Titration: R-1: Redoxgleichungen Metallisches Zinn löst sich in konzentrierter Salpetersäure unter Bildung von Zinnstein (SnO2) und Stickstoffdioxid auf. Bestimmen Sie für diese Redoxreaktion die Oxidationsstufen der Edukte und Produkte und stellen Sie für diese Reaktion alle Teilgleichungen sowie die Gesamtgleichung nach dem im Seminar vorgestellten Schema auf. Ox.: Red.: Redox: Sn + 2 H2O NO3 + 2 H+ + e4 HNO3 + Sn SnO2 + 4H+ + 4eNO2 + H2O 4 NO2 + 2 H2O + SnO2 / x4 R-2: Redoxgleichungen Eine schwach saure Kaliumpermanganat-Maßlösung stand mehrere Tage an Licht. Was kann in dieser Zeit passiert sein (mit Reaktionsgleichung)? Wie können Sie die Kaliumpermanganat-Konzentration der Maßlösung ermitteln (Stichworte!)? Bildung von Braunstein unter Sauerstoffentwicklung 4 MnO4 4 H 4 MnO2 2 H 2O 3O2 Die Konzentration kann durch Titration mit Urtitersubstanz erfolgen: Oxalsäure R-3: Redoxtitration Ein technisches Produkt soll auf seinen Gehalt an Mangan(IV)oxid untersucht werden. Dazu werden 0,185 g des Produktes mit konzentrierter Salzsäure behandelt, wobei Chlor und Mangan(II)chlorid entsteht. Das freigesetzte Chlor wird zur iodometrischen Bestimmung in eine Kaliumiodid-Lösung eingeleitet. Bei der anschließenden Titration werden 40 mL Natriumthiosulfatlösung der Konzentration 0,1 mol/L verbraucht. Berechnen Sie den Massenanteil an Mangan(IV)oxid im untersuchten technischen TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 9 von 15 Produkt. Die Redoxreaktionen aller ablaufenden Reaktionen sind anzugeben. [M(O) = 15,999 g/mol; M(Mn) = 54,938 g/mol] Reaktion 1: 2+ MnO2 + 2e- + 4 H3O+ Mn + 6 H2O 2 HCl + 2 H2O Cl2 + 2e + 2 H3O MnO2 + 2 HCl + 2 H3O+ Mn + Cl2 + 4 H2O - + 2+ Reaktion 2: Cl2 + 2 e- 2 Cl - - 2I I2 + 2 e Cl2 + 2 I- 2 Cl + I2 - Reaktion 3: I2 + 2 e2- - 2I 2- - 2 S2O3 S4O6 + 2 e I2 + 2 S2O32- 2 I + S4O6 - 2- aus den Reaktionsgleichungen ergibt sich: n(MnO2) = 0,5n(S2O32–) n(MnO2) = 0,5 c(S2O32–) VTitration = 0,5 0,1 mol/L 0,04 L = 210–3mol m(MnO2) = n(MnO2) M(MnO2) = 210–3 mol 86,936 g/mol = 0,174 g der Massenanteil an MnO2 im technischen Produkt beträgt: 0,174 g / 0,185 g = 94 % R-4: Redoxtitration Der Gehalt an Arsenwasserstoff in einem Gasgemisch wurde folgendermaßen bestimmt: 3,0 l der Gasmischung im Normalzustand (1 mol = 22,4 l) wurden durch ein erhitztes Glasrohr geleitet. Das elementar abgeschiedene Arsen wurde dann in Arsenitionen AsO33- umgewandelt und mit Iodlösung der Konzentration 0,05 mol/l titriert. Der Verbrauch bis zum Äquivalenzpunkt betrug 30,0 ml Iodlösung. Stellen TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 10 von 15 Sie die Redoxteilgleichungen sowie die Gesamtgleichung auf und berechnen Sie den Volumenanteil des Arsenwasserstoff im Gasgemisch in %. AsO33- + H2O I2 2e- 2I- + + I2 + H2O AsO33- AsO43- + 2e- + 2H+ AsO43- + 2I- + 2H+ 3 n( AsO3 ) 1 n( I 2 ) 1 3 3 3 n( AsO3 ) n( I 2 ) c( I 2 ) V ( I 2 ) 0 ,05 mol l 30 ,0 10 l 1,5 10 mol 3 n( AsH 3 ) n( AsO3 ) 1,5 10 3 mol 22,4l x 1mol 1,5 10 3 mol x 33,6 ml V ( AsH 3 ) 33,6 10 3 l 100% 100% 1,12% Vges 3,0l Aufgaben Komplexometrie: K-1: (a) Erläutern Sie in Stichworten wie ein Komplex allgemein aufgebaut ist. (b) Nennen Sie 2 Beispiele für anorganische Liganden! (c) Was versteht man unter einem Chelatliganden? (a) Komplex: allgemeine Form ZLn Zentralatom Z: Metallkation fungiert als Lewissäure/Elektronenakzeptor Ligand L: eigenständiges, neutrales, positiv oder negativ geladenes Molekül mit freiem Elektronenpaar, fungiert als Lewisbase /Elektronendonor TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 11 von 15 (b) CN-, H2O, NH3, NO2-, CO (c) Chelat (griech. chele: Krebsschere): mehrzähniger Ligand, bildet Bindungen zum Zentralion über mehr als ein Ligandatom aus. K-2: Nomenklatur (a) Benennen Sie folgende Komplexe: [CoCl(NH3)5]Cl2 Pentaamminchlorocobalt(III)-clorid (PURPURIOSALZ) K3[Co(NO2)6] Kalium-hexanitrocobaltat(III) (FISCHERSALZ) (-O--NO) [PtCl4(NH3)2] Diammintetrachloroplatin(IV) (TRANS) [Cr2(OH)2(NH3)9]Cl4 Nonaammindihydroxodichrom(III)-clorid (b) Geben Sie die Formeln folgender Verbindungen: Natrium-pentacyanonitrosylferrat(III) Na2[Fe(CN)5NO] Natrium-diaquatertahydroxoaluminat(III) Na[Al(OH)4(H2O)2] Triammintrinitrocobalt(III) [Co(NO2)3(NH3)3] Tetraammindicloroplatin(IV)-sulfat [PtCl2(NH3)4]SO4 K-3: Chelatkomlexe Geben Sie die Valenzstrichformeln folgender Verbindungen einschließlich (Partial-) Ladungen und freier Elektronenpaare an: (a) Ni(II)-Dimethylglyoxim-Komplex (b) Zn(II)-EDTA-Komplex TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 12 von 15 2O O H H3C N C Ni C H3C +N -O (a) O - O N O- - O O Zn N N O- CH3 H O - 2+ N + CH3 C C O (b) O K-4: Komplexometrische Bestimmung von Aluminium Der Aluminiumgehalt einer Lösung soll komplexometrisch bestimmt werden. Dazu werden 25 ml der Probe mit 50 ml einer 0,1 molaren EDTA-Lösung versetzt und mit Salzsäure angesäuert. Die Lösung wird gekocht und nach dem Abkühlen auf einen pH von 5-6 eingestellt. Als Indikator wird Xylenolorange verwendet. Bis zum Umschlagpunkt werden 17,25 mL einer 0,1 molaren Zinksulfatlösung verbraucht. (a) Wie nennt man diese Titrationsart? Weshalb wird keine direkte Titration des Aluminiums mit EDTA durchgeführt? Weshalb wird die Lösung gekocht? (b) Berechnen Sie die Konzentration des Aluminiums in g/l der unbekannten Probe. a) Rücktitration Eine direkte Titration kann nicht durchgeführt werden, da die Reaktion von Aluminium mit EDTA unter Titrationsbedingungen zu langsam verläuft. Das Erhitzen beschleunigt die Reaktion des Aluminiums mit dem EDTA. b) n ges( EDTA ) c ( EDTA ) V ( EDTA ) n ges( EDTA ) 0 ,1 molL 50 mL 5 10 3 mol n Zn 2 ( EDTA ) n ( Zn 2 ) c ( Zn 2 ) V ( Zn 2 ) n Zn 2 ( EDTA ) 0 ,1 molL 17 ,25 mL 1,725 10 3 mol n ( Al 3 ) n Al3 ( EDTA ) n ges( EDTA ) n Zn 2 ( EDTA ) n ( Al 3 ) 5 10 3 mol 1,725 10 3 mol 3,275 10 3 mol TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 13 von 15 n ( Al 3 ) 3,275 10 3 mol 0 ,131 molL V (Pr obe ) 25 mL g cm ( Al 3 ) cn ( Al 3 ) M ( Al 3 ) 0 ,131 molL 26 ,98 molg 3,534 mol L cn ( Al 3 ) Aufgaben Löslichkeit: L-1: Wieviel g folgender Substanzen können maximal in 100 ml H2O gelöst werden? (a) Ag2S (KL = 5,5·10–51 mol3/l3) (b) PbSO4 (KL = 1,3·10–8 mol2/l2) (a) Lp(Ag2S) = c(Ag+)2 c(S2–) = 4c(S2–)3 , da c(Ag+) = 2c(S2–) c(Ag2S) = c(S2–) = 3 KL 4 = 1,1110–17 mol/l n(Ag2S) = cV = 1,1110–17 mol/l 0,1 l = 1,1110–18 mol m(Ag2S) = nM = 1,1110–18 mol 247,79 g/mol = 2,7610–16 g (b) Lp(PbSO4) = c(Pb2+) c(SO42–) = c(Pb2+)2 c(PbSO4) = c(Pb2+) = c(SO42–) = K L = 1,1410–4 mol/l n(PbSO4) = cV = 1,1410–4 mol/l 0,1 l = 1,1410–5 mol m(PbSO4) = nM = 1,1410–5 mol 303,25 g/mol = 3,46 mg L-2: Löslichkeit von Bleisulfid Sie fällen 0,1 mol/l Pb2+ mit Sulfidionen. Berechnen Sie die Löslichkeit der Verbindung, wenn Sie (a) eine äquivalente Menge S2– zugeben. (b) die doppelte Menge S2– einsetzen. [KL(PbS) = 10-29mol2/l2] TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 14 von 15 10 29 mol/l = 3,1610–15 mol/l (a) L= KL = (b) Überschüssiges Sulfid ist ein gleichioniger Zusatz. CÜBERSCHUSS(S2–) = 0,1 mol/l Lc = KL/c(S2-) = 10-29/0,1 = 10-28 mol/L L-3: Löslichkeit von Zinkhydroxid Zinkionen sollen aus einer Salzlösung durch Ausfällen als Hydroxid entfernt werden. Welcher pH-Wert muss eingestellt werden um eine quantitative Fällung (Restkonzentration der Zinkionen in Lösung: 110-5 mol/L) von Zinkhydroxid zu erreichen? Geben Sie hier auch die Reaktionsgleichung für die Fällung des Zink als (KL = 3,0 10-16 mol3/L3) Zinkhydroxid an. Zn2+ + 2 OH- Zn(OH)2 K L c ( Zn 2 ) c ( OH ) 3,0 10 16 2 c ( OH ) 3,0 10 16 mol 3 L3 mol 3 L3 5 ,48 10 6 mol L pOH lg c ( OH ) lg ( 5,48 10 6 mol L 1 10 5 mol L pH pOH 14 ) 5,26 pH 14 pOH 14 5,26 8 ,74 L-4: Löslichkeit von Calciumoxalat Mit wie viel ml Wasser darf ein Calciumoxalatniederschlag gewaschen werden, wenn höchstens 0,2 mg Calciumoxalat in Lösung gehen dürfen? [M(C) = 12,01 g/mol; M(O) = 16,00 g/mol; M(Ca) = 40,08 g/mol] [KL(Calciumoxalat) = 1,810-9 mol2/L2] M(CaC2O4) = 128,1 g/mol TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt Übungsblatt Seite 15 von 15 n(Ca2+) = n(CaC2O4) = m( CaC2 O4 ) 0 ,2 mg = = 1,5610–6 mol Kl = c(Ca2+) g M ( CaC2 O4 ) 128,1 mol c(C2O42–) = c(Ca2+)2 = n( Ca 2 ) 2 V2 V= 1,56 10 6 2 n( Ca 2 ) 2 = KL 1,8 10 9 L = 36,8 mL L-5: Löslichkeit von Silbersalzen Eine Lösung enthält 0,10 mol/l Cl– und 0,01 mol/l CrO42–. Berechnen Sie ob bei der allmählichen Zugabe von festem AgNO3 zuerst AgCl oder Ag2CrO4 ausfällt! (Annahme: Das Volumen bleibt durch die Feststoffzugabe unverändert!; KL(AgCl) = 1,710–10 mol2/l2; KL(Ag2CrO4) = 1,910–12 mol3/l3) Kl(AgCl) = c(Ag+) c(Cl–) = 1,710–10 mol2/L2 Ag+–Mindestkonzentration für AgCl-Fällung: cAgCl(Ag+) = K L AgCl c Cl = 1,7 10 10 0 ,1 mol L = 1,710–9 mol/L Kl(Ag2CrO4) = c(Ag+)2 c(CrO42–) = 1,910–12 mol2/L2 Ag+–Mindestkonzentration für Ag2CrO4-Fällung: cAg2CrO4(Ag+) = K L Ag2 CrO 4 c CrO 2 4 = 1,9 10 12 0 ,01 mol L = 1,410–5 mol/L Es fällt zuerst AgCl aus. TUM Anorganisch-chemisches Grundpraktikum I für Chemiker Dr. L. Harwardt