treffpunkt-naturwissenschaft.com

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=230246)

Zitat

Cunctator 29.02.2016 11:50
Löslichkeit von BaSO4 in HCl

habe bereits gegoogelt, aber dies hat mir trotzdem nicht geholfen.
Es geht darum wieviel g/L BaSO4 sich in 1 molarer HCL lösen.
Das Löslichkeitsprodukt von BaSO4 soll 1,03*10^-10 mol^2/l^2 betragen.
Nach den Reaktionsgleichungen
HCl -> H+ + Cl- (vollständig) und
BaSO4 (s) -> Ba2+ + SO42- + H+ -> HSO4-
verschiebt Säurezusatz in Form der HCl die Gleichgewichtslage nach rechts. Ich brauche aber eine quantitative Lösung, keine qualitative. Die Lösung beträgt nach Literatur 89mg/L.

Mein Rechenweg über den Ks des Hydrogensulfats führte zu nichts..
EDIT: http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=111303 Hilft mir nicht, da die Lösung offensichtlich falsch ist. Mein Lösungsweg aber schon :

Ladungsbilanz unter Vernachlässigung der Hydroxidionen : \[ 2 \ c(Ba^{2+}) \ = \ 2 \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(HSO_4^-) \ + \ c(Cl^-) \ - \ c(H^+) \]\[ 2 \ c(Ba^{2+}) \ = \ 2 \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(HSO_4^-) \ + \ c_0(HCl) \ - \ c(H^+) \] \[ 2 \ c(Ba^{2+}) \ = \ 2 \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(HSO_4^-) \ + \ c(HSO_4^-) \] \[ c(Ba^{2+}) \ = \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(HSO_4^-) \] MWG - Beziehung : \[ K_S(HSO_4^-) \ := \ K_2 \ = \ \frac {c(H^+) \ \cdot \ c(SO_4^-)}{c(HSO_4^-}\] \[ K_2 \ \cdot \ c(HSO_4^-) \ = \ [ \ c_0(HCl) \ - \ c(HSO_4^-) \ ] \ c(SO_4^-)\] \[ K_2 \ \cdot \ c(HSO_4^-) \ = \ c(H^+) \ \cdot \ c(SO_4^-)\] Zurück zur Ladungsbilanz : \[ c(Ba^{2+}) \ = \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(HSO_4^-) \] Ersetzen der Konzentration der Hydrogensulfationen gemäß dem Dissoziationsgleichgewicht. Dies jedoch näherungsweise insoweit , als die Konzentration der Wasserstoffionen gleichgesetzt wird mit dem Wert, der sich aus der Dissoziation von HCl ergibt also unter Vernächlässigung des Teils der für die Bildung von Hydrogensulfat verbraucht wurde : \[ c(Ba^{2+}) \ = \ c( SO_4^{2-}) \ + \ c(SO_4^{2-} \ \cdot \ \frac {c(H^+)}{K_2} \] Ausklammern der Konzentration der Sulfationen : \[ c(Ba^{2+}) \ = \ \ c( SO_4^{2-}) \ \cdot \ [ \ 1 \ + \ \frac {c(H^+)}{K_2} \ ] \] \[ c^2(Ba^{2+}) \ \approx \ K_L \ \cdot \ [ \ 1 \ + \ \frac {c_0(HCl) }{K_2} \ ] \] \[L(BaSO_4 \ := \ c(Ba^{2+}) \ \approx \ \sqrt {K_L } \ \cdot \ \sqrt { \ [ \ 1 \ + \ \frac {c_0(HCl) }{K_2} \ ]} \] Die Löslichkeit von BaSO4 ist also in 1 molarer HCl - Lösung im Vergleich zur Löslichkeit in reinem Wasser um den Faktor \[L(BaSO_4 \ := \ c(Ba^{2+}) \ \approx \ \sqrt {K_L } \ \cdot \ \sqrt { \ [ \ 1 \ + \ \frac {c_0(HCl) }{K_2} \ ]} \] \[ \ \frac {L \ ( \ in \ 1 \ M \ HCl \ )}{L \ ( \ in \ H_2O \ ) } \ = \ \sqrt { \ [ \ 1 \ + \ \frac {c_0(HCl) }{K_2} \ ]} \] erhöht.

Gruß FKS

Zitat von »Friedrich Karl Schmidt«

Cunctator 29.02.2016 11:50
Löslichkeit von BaSO4 in HCl

habe bereits gegoogelt, aber dies hat mir trotzdem nicht geholfen.
Es geht darum wieviel g/L BaSO4 sich in 1 molarer HCL lösen.
Das Löslichkeitsprodukt von BaSO4 soll 1,03*10^-10 mol^2/l^2 betragen.
Nach den Reaktionsgleichungen
HCl -> H+ + Cl- (vollständig) und
BaSO4 (s) -> Ba2+ + SO42- + H+ -> HSO4-
verschiebt Säurezusatz in Form der HCl die Gleichgewichtslage nach rechts. Ich brauche aber eine quantitative Lösung, keine qualitative. Die Lösung beträgt nach Literatur 89mg/L.

Zitat

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=230246)

mgritsch 29.02.2016 13:57
AW: Löslichkeit von BaSO4 in HCl

für mich stellt sich die Frage, ob das HSO4-Gleichgewicht dabei relevant ist.

Alternativer Denkansatz: Fremdioniger Zusatz -> Erhöhung der Ionenstärke -> Reduktion des Aktivitätskoeffizenten -> Steigerung der Löslichkeit?

Wie man sich nach der nicht nur völlig korrekten, sondern auch überzeugend plausiblen, qualitativen Deutung des Phänomens durch den TES in der vorstehend zitierten Form einlassen kann , ist mir schlicht ein Rätsel. Schließlich handelt es sich hier um ein Problem, dessen zumindest qualitative Lösung mMn zum Standardrepertoir eines Chemiestudenten, wenn nicht gar eines Teilnehmers am Chemieleistungskurs einer gymnasialen Oberstufe gehören sollte.

Hätte es sich ergeben, ich hätte keine Scheu gehabt, eine diesbezügliche Frage z.B. im Rahmen einer Abschlusspüfung für Schüler unserer CTA - Schule zu stellen. Und dies sowohl im Fach "Allgemeine und Anorganische Chemie" wie auch im Fach "Analytische Chemie ".

Auch auf die Idee, dass die Berücksichtigung von Aktivitätskoeffizienten eine um fast einen Faktor 10 erhöhte Löslichkeit begründen könnten , muss man erst einmal kommen.

Wüsste ich es nicht bereits aus vielfacher, leidiger Erfahrung mit CO besser wissen, dann hätte ich erwartet, dass Fehlleistungen dieser Qualität wenigstens korrigiert werden würden. In angemessener zeit , versteht sich . Könnte also im Prinzip noch kommen....


Gruß FKS

Zitat

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=55240)

ricinus20.12.2005 19:09

AW: Löslichkeit in verdünnter Salzsäure

Aaaaaaalso : Löslichkeit von BaSO4 in Salzsäure verschiedener Konzentrationen :

0.1 M HCl : 10 mg/L
0.5 M HCl : 47 mg/L
1.0 M HCl : 87 mg/L
2.0 M HCl : 101 mg/L.

Quelle : Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 5th ed., Longman, 1989

Kleines EDIT : 2 M ist die "verdünnte" Salzsäure wie sie in den meisten Laboratorien auf dem Regal steht, und 101 mg Bariumsulfat ist ein sichtbares Häuflein. Mal angenommen, du fällst Sulfat aus ca 500 ml Lösung, dann gehen dir bei 2 M HCl schon 50 mg Bariumsulfat durch die Lappen - ein nicht mehr vertretbarer Fehler, oder ?

Wohl gesprochen , kann ich da nur sagen. Und auch durchaus brav zitiert. Nur eben insofern nicht funktional, weil da Basis solcher Berechnungen nicht mitgeteilt wird. In diesem Fall z.B. pKs(Hydrogensulfat) , sowie das Löslichkeitsprodukt des Bariumsulfats, bei dem ich doch überrascht bin, dass hier Werte durch die Literatur geistern, die bis zu einer Zehnerpotenz variieren. So kann ich auch den oben zitierten Wert für die 1 molare HCl - Losung mit pKL (BaSO4) = 10 nicht verifizieren.

Denn für reines Wasser ergibt sich auf dieser Basis für die Massenkonzentration der gesättigten Lösung in Wasser :
\[\beta(BaSO_4) \ = \ L(BaSO_4 ) \ \cdot \ M(BaSO_4) \] \[\beta(BaSO_4) \ = \ 10^{- \ 5 } \ mol/L \ \cdot \ 233 \ g/mol \ = \ 2,33 \ mg \ M(BaSO_4) \] Mit der nachfplgend zitierten Berechnung komme ich für eine 1 molare H2SO4 - Lösung auf den neunfachen Wert, also
\[\beta(BaSO_4) \ = \ 21 \ mg \] Ob eine Korrektur auf Basis DEBYE - HÜCKEL dies ausgleichen würde, lasse ich mal offen. Zumal diese Korrektur recht besehen bereits in den Wert für das Löslichkeitsprodukt hätte eingearbeitet werden müssen. Aber möglicher Weise ist dies bei den Löslichkeitspdodukten nahe pKL = 9 geschehen. Aber auch damit komme ich nur auf 66 mg.....

An anderer Stelle wurde gefunden, dass die Löslichkeit von BaSO4 durch 1 molare HCl - Lösung auf das 30 - fache des für Wasser geltenden Wertes erhöht werden würde . Dazu habe ich geschrieben :

Zitat

Zitat Friedrich Karl Schmidt : Dass "das 30fache" der Löslichkeit in Wasser für die Löslichkeit in 1 - molarer HCl - Lösung nicht zutreffen kann, lässt sich einfach belegen :

Unstreitig ist die Ladungsbilanz :

\[c(Ba^2+) \ \approx \ c(HSO_4^-) \ + \ c(SO_4^{2-}) \]\[Mit \ K_S (HSO_4^-) \ = \ 0,0125 \ \frac {mol}{L} \ und \] \[c(H+) \ \approx \ 1 \ \frac {mol}{L} \ ergibt \ sich \ : \]\[c(HSO_4^- \ : \ c(SO_4^{2-} \ = \ 80 : \ 1 \ und \ somit \ : \]\[ c(Ba^{2+}) \ : \ c(HSO_4^-) \ : \ c(SO_4^{2-}) \ = \ 81 \ : \ 80 \ : \ 1\]\[K_L \ = \ c(Ba^{2+}) \ \cdot \ \ c(SO_4^{2-}) \]\[K_L \ = \ c(Ba^{2+}) \ \cdot \ \ \frac {1}{81} \ c(Ba^{2+}) \]\[ L(BaSO_4) \ = \ c(Ba^{2+}) \ = \ 9 \ \cdot \ \sqrt {K_L} \]

Somit also das 9 fache der für das Wasser geltenden Löslichkeit.

Zitat

Gruß FKS

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=230447)

Zitat

magician4 12.03.2016 01:02
AW: BAriumsulfatfällung

Zitat

Ok, was passiert wenn ich Säure in Form von H2SO4 reintue?

wenn du die saeure in form von H2SO4 einbringst, dann wirst du keine loeslichkeitserhoehung bekommen, sondern im gegenteil: deine loeslichkeit wird sich massiv erniedrigen (!).

Was aber nicht allgemein zutrifft. Denn bei höheren H2SO4 - Konzentrationen wird bei die Zugabe von H2SO4 die Konzentration der Sulfationen nicht erhöht sondern vermindert, indem nämlich mehr Sulfat zu Hydrogensulfat reagiert als gleichzeitig durch Dissoziation des Hydrogensulfats entsteht. Dieser Fall tritt bei einem pH - Wert ein, den ich als den für Ampholyte "charakteristischen" pH - Wert bezeichne und der fälschlich , wenn gleichwohl häufig näherungsweise zutreffend als der pH - Wert verstanden wird, denn der jeweilige Ampholyt bei Zugabe zu reinem Wasser erzeugt :

\[pH \ = \ \frac {1}{2} \ ( \ pK_{S1} \ + \ \ pK_{S2} \ ) \ \ \ \ <=> \ \ \ \ c(H^+) \ = \ \sqrt {K_1 \ \cdot \ K_2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \] Woraus sich für Hydrogensulfat mit pKs(H2SO4) = - 3 und pKs(HSO4-) = 2 ein "charakteristischer" pH - Wert von pH = - 0,5 ergibt, der mit dem pH - Wert z.B. einer 4 molaren H2SO4 von pH = - 0,6 unterschritten wird. Und dies bei c( H2SO4 ) > 4 mol/L natürlich auch.

Gruß FKS