Ziel des Versuchs: Dieser Versuch ist leicht durchzuführen. Die SuS müssen eine gesättigte Lösung ansetzen und den pH-Wert messen können. Anhand dieses Wertes kann über die Konzentrationen der beteiligten Ionen das Löslichkeitsprodukt berechnet werden.
| Thema: Löslichkeits- und Ionenprodukt | Tags: pH-Wert, Löslichkeitsprodukt, Berechnung | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
Becherglas (100 mL), pH-Meter
Chemikalien
Magnesiumhydroxid
Durchführung
Es wird eine gesättigte Magnesiumhydroxid-Lösung angesetzt. Anschließend wird der pH-Wert der Lösung gemessen.
Beobachtung
In der Lösung ist ein deutlicher Niederschlag zu erkennen. Der pH-Wert beträgt 10,35.
Deutung
Unter Einbeziehung der stöchiometrischen Beziehungen im Lösungsgleichgewicht der Hydroxide können die entsprechenden Löslichkeitsprodukte über den pH-Wert berechnet werden:
Mg(OH)2 (s) ⇌ Mg2+<(aq) + 2 OH-(aq)
| KL(Mg(OH)2) | = | [OH-]2 · [Mg2+] = [OH-]2 · 1/2 · [OH-] = 1/2 · [OH-]3 |
| [OH-] | = | 10-pOH = 10-(14 - pH) = 10-14 + 10,35 = 10-3,65 = 2,24 · 10-4 mol/L |
Es ergibt sich demnach:
KL(Mg(OH)2) = 1/2 · (2,24 · 10-4 mol/L)3 = 5,62 · 10-12 mol3/L3
Der Literaturwert liegt vergleichweise bei: 8,9 · 10-12 mol3/L3.
Entsorgung
Die Lösung kann im Abwasser entsorgt werden. Es muss mit viel Wasser nachgespült werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch sollte in Kombination mit der Berechnung des Löslichkeitsproduktes über die Nernst-Gleichung durchgeführt werden. Beide Rechnungen sind üblich für die Ermittlung des Löslichkeitsproduktes und sollten bekannt sein.
Literatur
R. Herbst-Irmer, Anorganisch-Chemisches Praktikum, Praktikumsskript 2013, Georg-August Universität Göttingen, S. 157.
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