Grüße chemweazle,
Zur gesättigten Calciumcarbonat-Lsg.
Das ist schon mal soweit gut, zum Erhalt der molaren Konzentration aus der gegebenen Massekonzentration, β, diese durch die Molmasse, zu teilen.
Du brauchst zur Berechnung des Löslichkeitsprodukts nur diese erhaltene "MOLARE Konzentration quadrieren nicht die Quadratwurzel bestimmen.
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Zur Gesättigten Calciumcarbonat-Lösung
Calciumcarbonat ist ein sog. 1 zu 1-Elektrolyt, das Verhältnis von Kationen zu Anionen ist 1:1.
Das dynamische Gleichgewicht mit der Auflösung des kristallinen Bodekörpers als Hinreaktion und der Kristallisation als Umkehr-Reaktion einstellt, wird mit dem Löslichkeitsprodukt als Gleichgewichtskonstante bemaßt.
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| ⇒Auflösung⇒ |
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CaCO3(s) | ⇌ | Ca(2+)(aq) + CO3(2-)(aq)
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| ⇐ Kristallisation⇐ |
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Das Löslichkeitsprodukt(Gleichgewichtskonstante), der ges. Calciumcarbonat-Lösung lautet:
KL(CaCO3) = [Ca(2+)] * [CO3(2-)]
Es gilt bei der reinen gesättigten Lösung eines 1 : 1-Elektrolyten die Konzentrationsgleichheit von Anionen und Kationen.
[Ca(2+)] = [CO3(2-)]
Und die in Lösung gegangene Stoffmenge an Calciumcarbonat, n(CaCO3)gelöst , ist gleich den beiden Gleichgewichts-Stoffmengen an Carbonat ,n(CO3(2-))gl und Calciumionen ,n(Ca(2+))gl in der Lösung.
n(CaCO3)gelöst = n(Ca(2+))gelöst = n(CO3(2-))gl
Diese Stoffmengengleichung geteilt durch das Volumen ergibt somit die Gleichheit der Konzentrationen an . Die Konzentration des gelösten Calciumcarbonats ist gleich den beiden Gleichgewichts-Konzentrationen der Calciumionen und Carbonationen.
[Ca(2+)]gelöst = [Ca(2+)]gelöst = [CO3(2-)]gl
Damit ergibt sich für das Löslichkeitsprodukt:
KL(CaCO3) = [Ca(2+)] 2 = [CO3(2-)] 2
Gegeben ist die Massenkonzentration der gesättigten CaCO3-Lsg., β(CaCO3) = 14 mg / l = 0,014 g / l
$$\beta(CaCO_{3}) = \dfrac{m(CaCO_{3})}{V_{Lsg.}} = \frac{0,014\cdot g}{l}$$
Molmasse von Calciumcarbonat, M(CaCO3) :
M(CaCO3) = (40,08+12,011+15,9994*3) g / mol = 100,0892 g / mol
Mit n = m / M , gilt für die molare Konzentration c = n / V :
$$c = \frac{n}{V} = \frac{1}{M}\cdot \frac{m}{V} = \dfrac{1}{M}\cdot \beta$$
$$c(CaCO_{3}) = \frac{mol}{100,0892 \cdot g}\cdot \frac{0,014\cdot g}{l}$$
$$c(CaCO_{3}) \approx 0,00014\cdot \frac{mol}{l} = c(Ca^{(2+)})_{gl} = c(CO_{3}^{(2-)})_{gl}$$
KL(CaCO3) ≈ [ 0,00014 ] 2 * mol 2 / l 2 = 1,96 * 10-8 * mol 2 / l 2