pH von eisensalzlösung

[ethoxyethan]

hi,
habe mir mal über das löslichkeitsprodukt(1,1*10^-36) die OH- conc. in einer gesättigten Fe(OH)3 lösung ausgerechnet. das habe ich dann in die pH formel eingesetzt und es kommt ein pH von 5,13 heraus.
mein gedanke dazu: wie kann es sein, wenn ich in einem neutralen wasser hydroxidionen löse, dass dann der pH sauer wird?

[alpha]

Hmm... wie hast du das überhaupt gerechnet?

Wenn ich das mal auf die Schnelle, ohne viel zu überlegen, berechne, so sieht das so aus:
Fe(OH)3 ---> Fe3+ + 3OH-
folglich 3[Fe3+]=[OH-]; LP=[Fe3+]*([OH-]^3) --> LP=9x^4 --> [OH-]=4.Wurzel(LP/9)
das gibt dann eine Zahl von 5.9*10^(-10)M. - Das ist saurer als der Wert von dir... macht 4.77.
Das heisst ja eigentlich nichts anderes, als was Sinn macht: Um den Niederschlag von Fe(OH)3 zu vermeiden, muss die Lösung sauer sein! UND: Was ich hier ausgerechnet habe, ist zwar der pH-Wert einer gesättigten Fe(OH)3-Lösung, aber nicht, wenn du bei pH=7 startest, da du dann schon zu viele Hydroxidionen hast, diese Konzentration vernachlässige ich ja total und rechne nur aus, wie gross die erlaubte Konzentration an der Sättigungsgrenze ist. - Verstehst du, was ich damit meine?
edit: Was vielleicht verständlicher ist: Die Autodissoziation des Wassers bringt bei pH=7 um ca. 3 Grössenordnungen mehr OH- Ionen als das "Lösen" von Fe(OH)3 --> pH wird nicht beeinflusst...

Grüsse
alpha

[ethoxyethan]

ich versuche das zusammenzufassen:
das löslichkeitsprodukt gibt mir die sättigungskonzentration an, wenn sich mehr OH- ionen in der lösung befinden, dann sinkt die löslichkeit ebenfalls...

deshalb sollte beim lösen von FeCl3 in wasser ein hydroxidniederschlag ausfallen...

[alpha]

deshalb sollte beim lösen von FeCl3 in wasser ein hydroxidniederschlag ausfallen...

Ja, wenn Fe3+ nicht einen pKs von 2.45 hätte, was alles etwas komplizierter macht. - Aber im Endeffekt fällt meist Fe(OH)3 aus, wenn du nicht Säure zugibst...


Grüsse
alpha

[ChemieMicha]

Hab mal ne Frage,

soweit ich gelesen hab, fällt Fe(OH)3 erst bei pH-Werten über 2,5 aus.
Wenn man nun FeCl3 in Wasser löst, kommt es ja auch zur Hydrolyse.
Wenn das FeCl3 vollständig hydrolysiert ist der Ph aber niedrige als 2,5.
Somit sollte doch kein Fe(OH)3 ausfallen, oder?

Was ist denn dann schneller, die Fällung oder die Hydrolyse?
Und wenn der pH niedrig genug ist, löst sich Fe(OH)3 wieder auf?

gruß,

Micha

[ChemieMicha]

UND: Was ich hier ausgerechnet habe, ist zwar der pH-Wert einer gesättigten Fe(OH)3-Lösung, aber nicht, wenn du bei pH=7 startest, da du dann schon zu viele Hydroxidionen hast, diese Konzentration vernachlässige ich ja total und rechne nur aus, wie gross die erlaubte Konzentration an der Sättigungsgrenze ist.

Hm, erstens komme ich bei der Löslichkeit von 5,9*10^-10 auf einen pH von 5,25 und zweitens verstehe ich das nicht.

Wo soll ich denn sonst starten, um bei der Sättigung den rechnerischen pH-Wert zu erreichen. Bei pH= 7 sind doch H+ und OH- aus der Autoprotolyse des Wassers in gleicher Anzahl vorhanden.

Gruß,

Micha

[alpha]

Hm, erstens komme ich bei der Löslichkeit von 5,9*10^-10 auf einen pH von 5,25 und zweitens verstehe ich das nicht.

Wo soll ich denn sonst starten, um bei der Sättigung den rechnerischen pH-Wert zu erreichen. Bei pH= 7 sind doch H+ und OH- aus der Autoprotolyse des Wassers in gleicher Anzahl vorhanden.

Zum ersten: Wie kommst du denn auf den Wert von 5.25? - Habe mein Resultat nicht nachgerechnet, kann schon falsch sein, aber dennoch...

Zum zweiten: Wo du starten sollst? - Bei der Berechnung des Löslichkeitsprodurkts, bzw. den daraus resultierenden Hydroxid-Ionen. - Wenn du diese Zahl hast, so siehst du, dass sie ausserordentlich klein ist, d.h. sie ist um einige Grössenordnungen kleiner als die H+ Konzentration bei pH=7. Dies bedeutet, dass sie bei p=7 praktisch vernachlässigbar ist...


Grüsse
alpha

[ChemieMicha]

..mit dem Löslichkeitsprodukt von Fe(OH)3 von 1,1*10^-36 (mol/L)^4
ergibt sich eine Löslichkeit von 5,9*10^-10 mol/L und es resultirt ein pH von 5,25.
Aber man findet auch Angaben zum Löslichkeitsprodukt von 3,8*10^-38 (mol/L)^4 bis hin zu 5*10^-38 (mol/L)^4. Damit kommt man dann auch auf pH Werte, die niedriger als 5 sind, aber das ist ja auch gar nicht so entscheidend.

Ok, da das Löslichkeitsprodukt von Fe(OH)3 so klein ist, kann man Fe(OH)3 also praktisch als 100% ungelöst betrachten.

Aber wenn ich nun FeCl3 auflöse, dann sinkt der pH ja deshalb weil das ausfallende Fe(OH)3 die OH- aus dem Wasser abzieht und somit H+Cl- vorliegt.
Da H+ ne starke Säure ist, kann ich leicht den pH daraus berechenn.

Aber dem wirkt ja nun entgegen, daß Fe(OH)3 nur bei pH > 2,5 (oder wie auch immer) ausfällt. Wenn es sich wieder auflöst, müßte der pH doch wieder steigen, weil die OH- wieder gelöst vorliegen.

Wie kann man den den tatsächlichen pH-Wert dann berechnen?

Gruß,

Micha

[alpha]

Was die Rechnung anbelangt: Seltsam, wenn ich das rechne, so ist 14+log(5.9*10^-10)=4.77, weiss nicht weshalb...

Selbstzitat:

Ja, wenn Fe3+ nicht einen pKs von 2.45 hätte, was alles etwas komplizierter macht.

Über den pKs-Wert erhältst du einen pH-Wert, welcher der Realität ziemlich nahe kommen sollte...


Grüsse
alpha

[ChemieMicha]

..ja, so ergibt sich 4,77,

aber ich muß doch aus der Löslichkeit l(Fe(OH)3 = 5.9*10^-10
erstmal meine aktiven H+ berchnen, und das sind doch 3 mal soviel, da für jedes gebundene OH- ein H+ frei vorhanden ist, oder?
Also ist c(H+) doch 1.77*10^-9 mol/L und dann ergibt sich auch ein pH von 5,25.

Du meinst dann sicher die pH- Formel pH = 0,5*(pKs - c(H+)), obwohl die ja eigentlich nur für schwache Säuren gilt und die entstandene H+Cl- ja eine starke Säure ist. Damit käme ein pH von 1,23 raus!?

[Gast]

aber ich muß doch aus der Löslichkeit l(Fe(OH)3 = 5.9*10^-10
erstmal meine aktiven H+ berchnen, und das sind doch 3 mal soviel, da für jedes gebundene OH- ein H+ frei vorhanden ist, oder?
Also ist c(H+) doch 1.77*10^-9 mol/L und dann ergibt sich auch ein pH von 5,25.

Sorry, statt H+ meinte ich natürlich OH-
also c(OH-) = 3*c(Fe(OH)3)

[alpha]

Du meinst dann sicher die pH- Formel pH = 0,5*(pKs - c(H+)), obwohl die ja eigentlich nur für schwache Säuren gilt und die entstandene H+Cl- ja eine starke Säure ist. Damit käme ein pH von 1,23 raus!?

Jaaa... für eine 1 M FeCl3-Lösung wäre das das Resultat... Dann ist es immerhin so sauer, dass kein Fe(OH)3 ausfallen würde. DOCH: ich weiss nicht, ob soviel FeCl3 überhaupt löslich ist, habe das Löslichkeitsprodukt nicht nachgesehen...
Ist ja schon eine schwache Säure, wenn der pKs=2.45 ist... - Bei der Hydrolyse wird ja nicht für jedes FeCl3 ein HCl freigesetzt...


Grüsse
alpha

[Chemie-Micha]

Die Hydratisierung und die Hydrolyse erfolgen ja auch nur schrittweise.

[Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(H2O)5OH]2+ + H3O+ pKS1 = 2.2

[Fe(H2O)5(OH)]2+ + H2O [Fe(H2O)4(OH)2]+ + H3O+ pKS2 = 3.5

[Fe(H2O)4(OH)2]+ + H2O [Fe(H2O)3(OH)3] (= Fe(OH)3·aq) + H3O+ pKS3 = 6.0

Beim Auflösen von FeCl3 in Wasser reagiert die Lösung deutlich sauer, bei 200 g FeCl3/l (= 1,23 M) ergibt sich pH 1 (experimentell).

Mir scheint daher, in diesem System überlagern sich so viele Gleichgewichte, dass der tatsächliche pH anscheinend nicht exakt berechnet werden..

[Meo]

Grundsätzlich hab ich ja ma von Löslichkeitsprodukten und so keine Ahnung, aber mir klingelt da was im Ohr, wenn du sagst, du hast da ma die OH- Konz. ausgerechnet und eingesetzt, gabs da nich sowas wie pH+pOH=15 (oder14) und hast du nicht den pOH berechnet? Hast du dann die richtige Formel verwendet?

Möglicherweise irre ich mich auch.

Gruss

Meo

[alpha]

Meo? - You back?

gabs da nich sowas wie pH+pOH=15 (oder14) und hast du nicht den pOH berechnet? Hast du dann die richtige Formel verwendet?

Doch, doch, da gab es mal etwas, wie pH+pOH=14, aber darauf stützen wir uns auch... aber eine Hydroxidkonzentration von 5,9*10^-10 mol/L spricht nunmal nicht unbedingt für ein basisches Milieu


Grüsse
alpha