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Reinstwasser für die Chipfabrik
AFB I–IIZum Spülen von Silicium-Wafern wird Reinstwasser benötigt. Seine Qualität wird über die elektrische Leitfähigkeit κ überwacht. Frisch aufbereitet zeigt das Messgerät bei 25 °C κ = 0,055 µS/cm; nach einigen Stunden in einem offenen Vorratsbehälter steigt der Wert auf 0,90 µS/cm. Näherungsweise gilt \(\kappa = c \cdot (\lambda_+ + \lambda_-)\).
| Ion | H₃O⁺ | OH⁻ | HCO₃⁻ |
|---|---|---|---|
| λ in S·cm²/mol (25 °C) | 349,8 | 198,6 | 44,5 |
- Formulieren Sie die Gleichung der Autoprotolyse und erläutern Sie, warum Reinstwasser den Strom leitet.
- Berechnen Sie aus κ = 0,055 µS/cm die Konzentration der Oxonium-Ionen in mol/L.
- Berechnen Sie daraus das Ionenprodukt des Wassers und vergleichen Sie mit dem Literaturwert.
- Erklären Sie den Anstieg auf 0,90 µS/cm im offenen Behälter.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Welche Rolle übernehmen die beiden Wassermoleküle?
Hinweis zu Aufgabe b)
In reinem Wasser ist c(H₃O⁺) = c(OH⁻).
Hinweis zu Aufgabe c)
Produkt der beiden Konzentrationen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welches Gas aus der Luft reagiert mit Wasser?