KClO4+ NaCl keine Fällung?
Ist die Erklärung, dass die Ionenradien so unterschiedlich groß sind, dass deshalb keine Kristallstruktur ausgebildet werden kann, eine legitime Erklärung dafür?
Danke schonmal!
4 Antworten
Kaliumperchlorat löst sich nur schlecht in Wasser. Eine einfache Erklärung dafür gibt es nicht. Kaliumchlorid löst sich zum Beispiel gut in Wasser, Silberperchlorat ebenfalls, Silberchlorid kaum. Thallium(I)-chlorid löst sich auch nur schlecht, Thallium(I) hat einen ganz ähnlichen Ionenradius. Die Erklärung, die am nächsten liegt, ist die Beschreibung als Lewis-Säure-Base-Reaktion. Silber(I) und Thallium(I) sind weiche Lewissäuren, Chlorid eine weiche Lewisbase. Sauerstoff ist eine harte Lewisbase. Silber bildet daher vorzugsweise stabile Bindungen mit weichen Lewisbasen wie Chlorid und Sulfid. Andere Kaliumverbindungen mit Oxoanionen wie Nitrat lösen sich allerdings gut in Wasser, das ist also nicht in Stein gemeißelt.
Nein, die Erklärung, dass die Ionenradien so unterschiedlich groß sind, dass deshalb keine Kristallstruktur ausgebildet werden kann, ist keine legitime Erklärung für das Fehlen einer Fällung bei der Kombination von KClO₄ und NaCl. Die unterschiedlichen Ionenradien sind eher ein Faktor, der sich auf die Beziehung zwischen den Ionen und ihre Anordnung in einem Kristallgitter auswirkt.
Das Fehlen einer Fällungsreaktion zwischen KClO₄ und NaCl liegt hauptsächlich an der Tatsache, dass beide Salze vollständig dissoziieren und starke Elektrolyte bilden, wenn sie in Wasser gelöst werden. Das heißt, sie zerfallen in ihre jeweiligen Ionen in Lösung, was bedeutet, dass es keine unlöslichen Verbindungen gibt, die ausfallen könnten.
KClO₄ trennt sich in K⁺ und ClO₄⁻Ionen, während NaCl sich in Na⁺ und Cl⁻ Ionen trennt. Keine Kombination dieser Ionen führt zu der Bildung einer unlöslichen Verbindung, die eine Fällungsreaktion verursachen würde. Daher gibt es keine Fällung, wenn man KClO₄ und NaCl zusammenführt.
Die unterschiedlichen Ionenradien können jedoch auch eine Rolle spielen, wenn es um die Bildung von Kristallen geht, aber in diesem Fall liegt der Hauptgrund für die fehlende Fällung in der Dissoziation der Salze in ihre einzelnen Ionen in Lösung.
Wichtig sind nicht nur die Ionenradien, sondern auch die Ladungen. Vereint spricht man vom HSAB-Konzept. Ionen gleicher "Härte" fallen besonders schnell aus. Ein populäres Beispiel ist die Silberhalogenid-Reihe. AgF ist halblöslich, AgI ist absolut unlöslich.
Ebenfalls bedeutsam sind die Hydratationsenthalpien. Das Kation "gewinnt" Energie, wenn es eine Hydrathülle bildet.
KClO₄ löst sich ziemlich schlecht in Wasser (ungefähr 150 mg in 10 ml Wasser, in heißem Wasser aber viel mehr). In der Lösung schwimmenim wesentlichen nur Na⁺ und Cl¯ herum, plus wenig K⁺ und ClO₄¯ wegen der bescheidenen Löslichkeit.
NaClO₄ ist sehr gut in Wasser löslich, ≈2 kg pro Liter. KCl ist auch gut löslich, ca. 330 g/Liter, ähnlich wie NaCl. Beide können also unmöglich aus der Lösung ausfallen, und der Löwenanteil des KClO₄ geht gar nicht erst in Lösung.