wie viel Wasser zum Lösen von 1g As2S5 benötigt?
Hallo,
ich habe zu folgender Aufgabe leider keine Lösung. Kann mir jemand sagen, ob ich es richtig gerechnet habe?
L(As2S5)= 10^-40= c(As)^2C(S)^5
c(As)=C(S)2/5
10^-40=(C(s)2/5)^2c(s)^5=4/25c(s)^7
=> C(S)=2,50810^-6 mol/L
n(As2S5)=m/M=0,0032 mol
n(S)=n(As2S5)5=0,016 mol
V=n/C=6378,35 L
V kommt mir ziemlich niedrig vor, deshlab bin ich mir ziemlich sicher, dass ich irgendwo ein Fehler hab..
Welches Volumen Wasser ist mindestens erforderlich, um 1 g As2S5 restlos zu lösen?
2 Antworten
> dass ich irgendwo ein Fehler hab..
Ungefähr stimmt es. Außer dass Du viel mehr Stellen angibst als man vernünftigerweise aus dem Lp berechnen kann.
Das Lp hat übrigens auch eine Einheit.
Die Überschlagsrechnung liefert mit der Vereinfachung c(As)=C(S) eine Konzentration von etwa 2 µmol/l: 10^(-40/7) = 10^(2/7) * 10^(-42/7)
Ergibt 500.000 l für 1 Mol S, somit 8 m³ für 1/60 Mol S.
Wenn sich x mol As₂S₅ in einem Liter Wasser lösen, dann betragen c(As⁵⁺)=2x und c(S²⁻)=5x. Also gilt:
Kₛₚ = c(As⁵⁺) ⋅ c(S²⁻) = (2x)² ⋅ (5x)⁵ = 12500 x⁵ ⟹ x = ⁵√ (Kₛₚ/12500)
und daraus wäre zu folgern, daß sich pro Liter 1.5 nmol bzw. knapp 0.5 µg As₂S₅ lösen, oder daß Du gut 2 Millionen Liter H₂O zum Lösen von 1 g As₂S₅ brauchst.
Allerdings stimmt die Rechnung aus mehreren Gründen nicht.
Zunächst mal gibt es in wäßriger Lösung keine As⁵⁺-Ionen — es bildet sich Arsenat AsO₄³⁻. Es könnte allerdings sein, daß dieser Effekt irgendwie ins Löslichkeitsprodukt hineingerechnet ist. Auf jeden Fall mußt Du aber die Säure-Gleichgewichte von H₂S berücksichtigen, weil Sulfid in Wasser (pH≈7) zu HS⁻ und H₂S hydrolysiert. In einer 10⁻⁹ mol/l S²⁻-Lösung wäre c(S²⁻) nur ca. 10⁻¹⁶ mol/l, daher ist die echte Löslichkeit von As₂S₅ viel höher als ich sie ausgerechnet habe. Wikipedia schreibt etwas von 14 mg/l.
Danke, ich schreibe 2+5=7 auf einen Postit-Zettel und kleb ihn mir aufs Hirn. Dann kommen 0.5 µmol/l und 0.16 mg/l raus.
Ja, ich nehme auch an, daß das Arsenat berücksichtigt ist, aber beim Sulfid kann es nicht ebenso sein, weil man ja genau mit dem Löslichkeitsprodukt die pH-Abhängigkeit der Löslichkeit ausrechnen will. Deshalb ist es nicht ganz trivial, die ganze Geschichte zu lösen. ;-)
> = 12500 x⁵
Nö - hoch sieben wäre richtig und erklärt, wieso Du auf so hohe Werte kommst.
Das Arsenat ist vermutlich berücksichtigt im Löslichkeitsprodukt, nicht aber die Bildung von Hydrogensulfid.