Aufgabe zu Fällungsreaktion?

Hey ihr😊

Ich habe folgende Aufgabenstellung

Zudem ist gegeben, dass eine gesättigte H2S Lösung 0,1 mol/l hat und ihr zusammengerechneter Ks Wert aus beiden Dissoziationsstufen 1,1×10^ -22 beträgt.

Die Lösung soll sein: c (Pb) = 2,3 × 10^ -7

Mein Ansatz wäre folgender:

Die Konzentration an H+ lässt sich aus dem ph Wert errechnen. Dafür erhalte ich 0,1995 mol/l.

Dann ermittel ich die noch bei der Fällung entstehenden H+ Ionen über das MWG von H2S:

H2S = 2H + S

1,1×10^ -22 = c^3

c (S2-) = 4,79×10^ -8 mol/l

c (H+) = 2,29×10^ -15 mol/l

Also müsste jetzt die Gesamtkonzentration an H+ 2,29×10^ -15 mol/l + 0,1995 mol/l betragen. Allerdings muss hier schon ein Fehler liegen, denke ich, da die H+ Konzentration aus dem H2S so klein ist, dass man sie ja vernachlässigen könnte. Demnach würde auch der Hinweis dazu in der Aufgabenstellung unnötig sein.

Ansich habe ich dann weiter gedacht, dass das PbS ja aus 1 S und 1 Pb entsteht. Wenn also 4,79×10^ -8 mol/l S verfügbar sind, reagiert das dann auch mit 4,79×10^ -8 mol/l von dem Pb. Somit wäre dann c (Pb), das nach der Fällung noch vorhanden wäre, 0,2 mol/l - 4,79×10^ -8 mol/l. 

Aber so würden sich auch hier die Angangskonzentration von 0,2 mol/l kaum ändern weil meine errechneten Konzentrationen zu klein sind.

Hätte da jemand noch einen anderen Ansatz?

Vielen Dank im Vorraus 😊

Answer 1

[indiachinacook]

H₂S + Pb²⁺ + 2 H₂O ⟶ PbS↓ + 2 H₃O⁺

Es wird sicher so gut wie alles Pb²⁺ ausfallen, also bekommen wir zu den anfäng­lichen 10¯⁰·⁷=0.2 mol/l H₂O⁺ noch 0.4 mol/l dazu, macht insgesamt 0.6 mol/l (pH=​0.22). Das setzt voraus, daß die Gegenionen zum Blei selbst den pH-Wert nicht be­einflussen.

Nun holen wir uns die Sulfidkonzentration aus dem Säuregleichgewicht des H₂S, wo­bei wir nur die Gesamtdissoziation (mit der Gleichgewichtskonstante K₁₂) brauchen:

H₂S + 2 H₂O ⟶ 2 H₃O⁺ + S²¯

Das setzen wir ins Lösungsgleichgewicht ein und lösen nach c(Pb²⁺) auf:

Beim Einsetzen bekomme ich — nichts, weil in der Angabe kein Löslichkeitsprodukt zu finden ist. Bist Du übrigens sicher, daß K₁₂=1.1⋅10¯²² mol²/l² fürs H₂S stimmt? Ich hätte da eher et­was in der Gegend von 10¯²⁰ mol²/l² in Erinnerung.

Comments

[xtn0610]

Vielen Dank für deine ausführliche Erklärung, ich komme so auf das richtige Ergebnis 😊 Das Löslichkeitsprodukt von PbS wäre 7×10^ -29. Ich hatte das nicht nachgeschlagen, weil ich dachte da PbS ja ausgefällt wird müsste es ja eh überschritten werden und somit könnte man nicht damit rechnen. 1,1×10^ -22 ist so bei mir im Buch angegeben, bisher hat auch alles mit dem Wert gestimmt:)