Gleichionige Zusatze verringern die Loslichkeit eines Elektrolyten und damit die Konzentration des Gegenions

Die Verringerung der Loslichkeit eines Salzes durch die Anwesenheit der gleichen Ionen – sorte aus einer anderen Verbindung spielt bei bauchemischen Prozessen haufig eine Rolle. Zum Beispiel ist die hohe Wasserbestandigkeit des Betons unter anderem auch dadurch bedingt, dass die an sich bereits geringen Loslichkeiten der hydratisierten CS-, CA – und CAF-Phasen durch die Anwesenheit des bei der Zementhydratation entstehenden Ca(OH)2 noch weiter abgesenkt werden. Die Ca2+-Ionen wirken als gleichioniger Zusatz.

Alkalisches Milieu verringert die Loslichkeit von Ca(OH)2. Bei 20°C betragt die Loslich­keit von Ca(OH)2 0,118 g pro 100 g Wasser (Tab. 6.4). In einer NaOH-Losung, die 0,16 g Natriumhydroxid in 100 ml H20 gelost enthalt, geht die Loslichkeit des Calciumhydroxids auf 0,057 g/100 ml Losung zuriick, in einer NaOH-Losung mit 0,5 g NaOH/lOO ml H20 geht sie auf 0,018 g Ca(OH)2 und in einer NaOH-Losung mit 2 g NaOH/lOO ml H20 geht sie bereits auf 0,002 g Ca(OH)2 pro 100 ml Losung zuriick.

Die hohe Stabilitat des Betons gegenuber alkalischem Milieu ist darin begriindet, dass durch mehrere miteinander verkniipfte Loslichkeitsgleichgewichte die Bestandigkeit des Zementsteins deutlich erhoht wird. Zum Beispiel vermindert die Konzentration an OH“- Ionen die Loslichkeit des Ca(OH)2, andererseits verringert die Anwesenheit des Calcium­hydroxids die Loslichkeit der calciumenthaltenden Hydratphasen des Zements.

Fremdionige Zusatze fuhren zu einer Erhohung der Loslichkeit eines Salzes (Salzeffekt). Die Ionen des Fremdelektrolyten beeinflussen die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Ionen in der Losung. Dadurch wird die Auskristallisation gehemmt und der Losevorgang nimmt relativ gesehen zu. Die Loslichkeit des Silberchlorids liegt z. B. in einer 0,02 molaren Kaliumnitratlosung um etwa 20% hoher. Die Fremdionen K+ und N03" umgeben die Silber – und Chloridionen und schirmen sie hinsichtlich einer Ausfallung zu AgCl ab.

Aufgaben:

1. Berechnen Sie die molare Loslichkeit von Calciumsulfat (25°C)! Geben Sie die Konzentration der Ca2+-Ionen (in mol/1) an und berechnen Sie, wie viel mg CaS04 sich in 100 g H20 losen!

c(CaS04) – VkT = д/2>4-10“5т°і2 /l2 = 4,9-Ю"3 mol /1

Da CaS04 ein l:l-Elektrolyt (Тур AB) gilt: c(CaS04) = c(Ca2+) = 4,9T0“3 mol/1. cg(CaS04) = c(CaS04) • M(CaS04) = 4,9*10’3тоИ* 136,2 g/mol = 0,667 g/1

Die molare Loslichkeit des CaS04 betragt 4,9T0‘3 mol/1; in 100 g Wasser losen sich demnach 66,7 mg CaS04.

2. Vergleichen Sie die Loslichkeiten von Calciumcarbonat und Calciumfluorid anhand der mola – ren Loslichkeiten bei 25°C! Welches Salz ist leichter loslich?

c(CaC03) = A/KL(CaC03) = ^4,8-КГ9 mol2 /I2 = 6,9-Ю-5 mol /1 c(CF2) – з/К. ^U-lQ-‘W/l3 . 3 49,10^ mol,,

CaF2 ist in Wasser besser loslich als CaC03.

3.

Gleichionige Zusatze verringern die Loslichkeit eines Elektrolyten und damit die Konzentration des Gegenions

Wie verandert sich die Konzentration an Ca2+-Ionen einer gesattigten Calciumcarbonatlosung (25 °С), wenn die Carbonationenkonzentration der Losung auf 0,5 mol/1 erhoht wird?