Chemieaufgabe, Pharmastudium?
Kommt es zur Fällung von CaCO3, wenn 50 mL CaCl2 mit c= 0,01 mol/L und 60 mL Na2CO3 mit c= 0,005 mol/L vermischt werden?
Ich weiß wie alles geht außer wie ich das Löslichkeitsprodukt berechne. Ich kenne die Formel, aber wenn ich es einsetze kommt etwas anderes raus als bei der Lösung. Kann mir jemand helfen?
Wie man das Ionenprodukt berechnet kann ich auch, komme einfach nicht auf das KL.
Das KL müsste rauskommen aber mit den Zahlen aus der Aufgabe komme ich nicht darauf.
Wie bist du denn auf die 4.8 bei KL gekommen?
Das hat mit eine Freundin gesendet
3 Antworten
Die Konzentrationen nach dem Mischen sind:
c(Ca²⁺) = 50/110 * 0,01 mol/L
c(CO3²⁻) = 60/110 * 0,005 mol/L
Die limitierende Konzentration ist also die des Carbonats, sodass also maximal 0,002727 mol/L CaCO3 gebildet werden kann. Das sind dann jeweils ebenso große Konzentrationen an Ca²⁺ und CO3²⁻.
KL = 7,44 * 10⁻⁶ mol²/L²
Das Löslichkeitsprodukt von Calciumcarbonat ist: 4,80*10⁻⁹ mol²/L² (25°C)
Kommt es zur Fällung von CaCO₃, wenn V₁=50 ml CaCl₂ mit c₁= 0.01 mol/l und V₂=60 ml Na₂CO₃ mit c₂= 0.005 mol/l vermischt werden?
Die Stoffmenge an CaCl₂ und damit auch an Ca²⁺ ist n₁=c₁V₁=0.5 mmol, die an Na₂CO₃ bzw. CO₃²¯ ist n₂=c₂V₂=0.3 mmol. Diese Stoffmengen schwimmen nach dem Vermischen der Lösung in Vₘ=V₁+V₂=110 ml Suppe herum, also haben wir c₀(Ca²⁺)=n₁/Vₘ=0.00455 mol/l und c(CO₃²¯)=n₂/Vₘ=0.0273 mol/l.
Das Löslichkeitsprodukt Kₛₚ(CaCO₃)=5⋅10¯⁹ mol²/l², und das ist viel kleiner als das aktuelle Ionenprodukt c₀(Ca²⁺)⋅c₀(CO₃²¯)=1.2⋅10¯⁵ mol²/l², also fällt CaCO₃ aus.
Wir können die Frage weitertreiben und uns fragen, wieviel CaCO₃ ausfällt und wieviel Ca²⁺ und CO₃²¯ nach der Fällung noch in Lösung bleiben. Dazu schreiben wir das Lösungsgleichgewicht an und nennen die Stoffmenge ausgefallenes CaCO₃ pro Liter einfach x. Es verschwinden also pro Liter Lösung x mol Ca²⁺ und x mol CO₃²¯ aus der Lösung, und die verbleibenden Konzentrationen müssen das Lösungsgleichgewicht erfüllen (die Gleichgewichtskonzentrationen sind c=c₀−x):
Das Resultat ist also eine einfache quadratische Gleichung, die Du einfach nach x auflösen kannst: x=0.00273 ist nur eine winzige Menge kleiner als c₀(CO₃²¯), es fällt also so gut wie alles Carbonat aus, und es bleiben c₀(Ca²⁺)−c(CO₃²¯)=0.0182 mol/l Ca²⁺ in Lösung.
Diese Rechnung ist aber nur ungenau, weil so geringen Carbonatkonzentrationen die Reaktion von Carbonat mit Wasser zu Hydrogencarbonat nicht mehr vernachlässigt werden darf.
Ja, es kommt zur Fällung von CaCO3, wenn 50 mL einer CaCl2-Lösung mit einer Konzentration von 0,01 mol/L und 60 mL einer Na2CO3-Lösung mit einer Konzentration von 0,005 mol/L vermischt werden. Die Reaktion zwischen CaCl2 und Na2CO3 führt zur Bildung von Calciumcarbonat (CaCO3), das schwerlöslich ist und aus der Lösung ausfällt.
Die Ausgangsstoffe sind Calciumionen (Ca2+) aus CaCl2 und Carbonationen (CO3^2-) aus Na2CO3. Die Reaktionsgleichung lautet:
Ca^2+ + CO3^2- -> CaCO3(s)
Da Calciumcarbonat schwerlöslich ist, wird es aus der Lösung ausfallen, was zur Fällung führt. Die Menge des ausfallenden Calciumcarbonats hängt von den Ausgangskonzentrationen der beiden Lösungen ab und kann durch Berechnungen unter Verwendung der Stoffmengenverhältnisse ermittelt werden.