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Hilfe zu einer Aufgabe um Sättigungskonzentration und Löslic
 
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Leon150820



Anmeldungsdatum: 23.02.2024
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 23. Feb 2024 15:39    Titel: Hilfe zu einer Aufgabe um Sättigungskonzentration und Löslic Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Guten Tag,alle miteinander. Ich würde mich sehr freuen,wenn einer mir bei einer Aufgabe aus dem Chemie-Studium behilflich sein kann. Denn leider stimmt die offizielle Lösung nicht mit meiner Lösung überein und ich erkenne jedoch bei mir keinen Fehler. Es handelt sich um folgende Aufgabe:

Wieviel g Calciumchlorid kann man in 1l einer Lösung, die 0,01mol Carbonat enthält lösen, ohne, dass ein Niederschlag ausfällt?

Meine Ideen:
Hier mein Lösungsansatz:
Wir können zuerst die Konzentration an Carbonat-Ionen berechnen mit c(CO3²-)=n(CO3²-)/Vges
=0,01mol/1l=0,01mol/l.

Nun schauen wir uns das Löslichkeitsprodukt von CaCO3 an:
KL(CaCO3)=[Ca²+]×[CO3²-]
Da hier also das Verhältnis der Calcium-Ionen zu den Carbonationen 1:1 beträgt, gilt: [Ca²+]=[CO3²-]=0,01mol/l.

Nun schau ich mir das KL vom Calciumchlorid an:
KL(CaCl2)=[Ca²+]×[Cl-]².
Es gilt 2×[Ca²+]=[Cl-]
Also können wir auch sagen
KL(CaCl2)=[Ca²+]×(2×[Ca²+])²=4×[Ca²+]³
=4×(0,01mol/l)³=4×10^-6mol³/l³.

Nun können wir die Sättigungskonzentration von c(CaCl2) ermitteln mit der Formel
c(CaCl2)=3. Wurzel aus (4×10^-6mol³/l³/1¹×2²)=0,01mol/l.

Jetzt ermitteln wir die Mm(CaCl2) mit
Mm(CaCl2)=Mm(Ca)+2Mm(Cl)=111g/mol.

Und nun zuletzt können wir die Masse an CaCl2 ermitteln mit
c(CaCl2)=n(CaCl2)/Vges=m(CaCl2)/Mm(CaCl2)×Vges => m(CaCl2)=c(CaCl2)×Mm(CaCl2)*Vges
=0,01mol/l×111g/mol×1l=1,11g.

Das ist jetzt mal mein ausführlicher Lösungsweg. Doch das Ergebnis ist falsch. Es muss laut Lösungsbuch offenbar 1,109×10^-4g rauskommen. Aber ich weiß nicht, wie ich darauf komme. Kann mir jemand hier bitte behilflich sein? Das wäre sehr nett. LG Leon
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 23. Feb 2024 17:42    Titel: Antworten mit Zitat

Nein Du musst aus dem Löslichkeitsprodukt von CaCO3 die Ca2+ Ionenkonzentration berechnen bei 0.01 mol Carbonat. Es ist nicht gleich 0.01 mol/l. Die dann auf Calciumchlorid hochrechnen. Das Löslichkeitprodzkt vom CaCl2 spielt keine Rolle da leichtlöslich.
Leon150820



Anmeldungsdatum: 23.02.2024
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 23. Feb 2024 21:40    Titel: Antwort Antworten mit Zitat

Nobby hat Folgendes geschrieben:
Nein Du musst aus dem Löslichkeitsprodukt von CaCO3 die Ca2+ Ionenkonzentration berechnen bei 0.01 mol Carbonat. Es ist nicht gleich 0.01 mol/l. Die dann auf Calciumchlorid hochrechnen. Das Löslichkeitprodzkt vom CaCl2 spielt keine Rolle da leichtlöslich.


Vielen lieben Dank für deine Antwort. Es gibt jedoch eine Sache, die ich dennoch nicht verstehe. Wenn Calciumcarbonat gelöst wird, entsteht doch jeweils ein Calciumion und ein Carbonation. Also erfolgt doch ein Verhältnis von Carbonat zu Calcium von 1:1. Warum darf ich denn also nicht davon ausgehen, dass die Konzentration des Calciumions ebenso 0,01mol/l beträgt?
LG
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 23. Feb 2024 22:08    Titel: Antworten mit Zitat

Nein in der Augabe steht es sind 0.01 mol Carbonat gelöst , aus irgendeinem leicht löslichen Carbonat wie Natriumcarbonat.
Dort gibt man Calciumchlorid zu.
Die Löslichkeit von Calciumcarbonat ist nur 0,00014 mol/l
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