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Ein blutroter Komplex
AFB I–IIEisen(III)-Ionen bilden mit Thiocyanat-Ionen einen blutroten Komplex: \(\ce{Fe^3+(aq) + SCN^-(aq) <=> [Fe(SCN)]^2+(aq)}\). In drei Ansätzen werden Lösungen bei 25 °C gemischt; die Gleichgewichtskonzentration des roten Komplexes wird mit einem Fotometer bestimmt (M1).
M1Messwerte in mol/L (Anfangswerte nach dem Mischen)
| Ansatz | \(c_0(\ce{Fe^3+})\) | \(c_0(\ce{SCN-})\) | \(c(\ce{[Fe(SCN)]^2+})\) im Gleichgewicht |
|---|---|---|---|
| 1 | \(2{,}00\cdot10^{-3}\) | \(2{,}00\cdot10^{-3}\) | \(3{,}7\cdot10^{-4}\) |
| 2 | \(2{,}00\cdot10^{-3}\) | \(1{,}00\cdot10^{-3}\) | \(2{,}0\cdot10^{-4}\) |
| 3 | \(1{,}00\cdot10^{-3}\) | \(4{,}00\cdot10^{-3}\) | \(3{,}4\cdot10^{-4}\) |
- Formulieren Sie das Massenwirkungsgesetz und geben Sie die Einheit von \(K_c\) an.
- Berechnen Sie für Ansatz 1 die Gleichgewichtskonzentrationen der Eisen(III)- und der Thiocyanat-Ionen.
- Ermitteln Sie \(K_c\) für alle drei Ansätze.
- Erläutern Sie, was die Ergebnisse aus c) über \(K_c\) aussagen, und warum man für \(K_c\) nicht die Anfangskonzentrationen einsetzen darf.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
\(\Delta n = 1 - 2\).
Hinweis zu Aufgabe b)
Für jedes gebildete Komplex-Ion wird je ein Fe³⁺- und ein SCN⁻-Ion verbraucht.
Hinweis zu Aufgabe c)
Legen Sie für jeden Ansatz eine Tabelle „Anfang – Änderung – Gleichgewicht“ an.
Hinweis zu Aufgabe d)
Setzen Sie probeweise die Anfangswerte von Ansatz 1 und 2 ein.Erläutern: Einen Sachverhalt so darstellen, dass Zusammenhänge und Bedingungen verständlich werden – mit Beispielen oder Belegen.