Salze und Salzgemische: Unterschied zwischen den Versionen
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M<sub><i>ν</i>,M</sub>X<sub><i>ν</i>,X</sub>•<i>ν</i><sub>0</sub>H<sub>2</sub>O ⇌ <i>ν</i><sub>M</sub>M<sup><i>z</i>M+</sup>+<i>ν</i><sub>X</sub>X<sup><i>z</i>X-</sup>+<i>ν</i><sub>0</sub>H<sub>2</sub>O (Gl. 1) | M<sub><i>ν</i>,M</sub>X<sub><i>ν</i>,X</sub>•<i>ν</i><sub>0</sub>H<sub>2</sub>O ⇌ <i>ν</i><sub>M</sub>M<sup><i>z</i>M+</sup>+<i>ν</i><sub>X</sub>X<sup><i>z</i>X-</sup>+<i>ν</i><sub>0</sub>H<sub>2</sub>O (Gl. 1) | ||
Es sind M und X die jeweiligen Kationen und Anionen mit der Anzahl <i>ν</i> und der Ladung <i>z</i> und <i>ν</i><sub>0</sub> die Anzahl möglicher Wassermoleküle, so dass die Gleichung auch für Hydratsalze gilt. Die zugehörige Gleichgewichtskonstante ist das Löslichkeitsprodukt ln<i>K</i><sub>MX</sub>. | Es sind M und X die jeweiligen Kationen und Anionen mit der Anzahl <i>ν</i> und der Ladung <i>z</i> und <i>ν</i><sub>0</sub> die Anzahl möglicher Wassermoleküle, so dass die Gleichung auch für Hydratsalze gilt. Die zugehörige Gleichgewichtskonstante ist das Löslichkeitsprodukt ln<i>K</i><sub>MX</sub>. | ||
ln<i>K</i><sub>MX</sub>=<i>ν</i><sub>M</sub>ln<i>m</i><sub>M</sub>+<i>ν</i><sub>X</sub>ln<i>m</i><sub>X</sub>+<i>ν</i><sub>M</sub>ln<i>γ</i><sub>M</sub>+<i>ν</i><sub>X</sub>ln<i>γ</i><sub>X</sub>+<i>ν</i><sub>0</sub>ln<i>a</i><sub>w</sub> (Gl. 2) | |||
Es sind <i>m</i> die Molalitäten und <i>γ</i> die Aktivitätskoeffizienten der Kationen und Anionen in einer gesättigten Lösung des Salzes und <i>a</i><sub>w</sub> die Wasseraktivität. | Es sind <i>m</i> die Molalitäten und <i>γ</i> die Aktivitätskoeffizienten der Kationen und Anionen in einer gesättigten Lösung des Salzes und <i>a</i><sub>w</sub> die Wasseraktivität. | ||
<i>a</i><sub>w</sub>=RH=<i>p</i><sub>w</sub>/<i>p</i><sub>w,0</sub> (Gl. 3) | |||
Hier sind <i>p</i><sub>w</sub> und <i>p</i><sub>w,0</sub> der aktuelle Wasserdampfpartialdruck und der Sättigungspartialdruck, so dass die Wasseraktivität einer sich im Gleichgewicht befindlichen Lösung der relativen Luftfeuchtigkeit über dieser Lösung entspricht. | Hier sind <i>p</i><sub>w</sub> und <i>p</i><sub>w,0</sub> der aktuelle Wasserdampfpartialdruck und der Sättigungspartialdruck, so dass die Wasseraktivität einer sich im Gleichgewicht befindlichen Lösung der relativen Luftfeuchtigkeit über dieser Lösung entspricht. | ||
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In einer Reihe von Salzsystemen können neben wasserfreien Phasen auch eine oder mehrere Hydratphasen auftreten. Sie zeichnen sich durch in der Kristallstruktur eingebettete Wassermoleküle aus. Mirabilit Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>∙10H<sub>2</sub>O aus dem System Na<sup>+</sup>-SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>-H<sub>2</sub>O enthält demnach pro Formeleinheit zehn Wassermoleküle, gebunden als Kristallwasser, oder anders formuliert kommen auf ein mol Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> zehn mol H<sub>2</sub>O. Eine Hydratationsreaktion kann ähnlich wie eine Löslichkeitsreaktion aufgestellt werden: | In einer Reihe von Salzsystemen können neben wasserfreien Phasen auch eine oder mehrere Hydratphasen auftreten. Sie zeichnen sich durch in der Kristallstruktur eingebettete Wassermoleküle aus. Mirabilit Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>∙10H<sub>2</sub>O aus dem System Na<sup>+</sup>-SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>-H<sub>2</sub>O enthält demnach pro Formeleinheit zehn Wassermoleküle, gebunden als Kristallwasser, oder anders formuliert kommen auf ein mol Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> zehn mol H<sub>2</sub>O. Eine Hydratationsreaktion kann ähnlich wie eine Löslichkeitsreaktion aufgestellt werden: | ||
M<sub><i>ν</i>,M</sub>X<sub><i>ν</i>,X</sub>•<i>ν</i><sub>0,A</sub>H<sub>2</sub>O+(<i>ν</i><sub>0,B</sub>-<i>ν</i><sub>0,A</sub>)H<sub>2</sub>O<sub>(g)</sub> ⇌ M<sub><i>ν</i>,M</sub>X<sub><i>ν</i>,X</sub>•<i>ν</i><sub>0,B</sub>H<sub>2</sub>O | |||
Es sind <i>ν</i><sub>0,A</sub> und <i>ν</i><sub>0,B</sub> die Anzahl der Wassermoleküle in der geringer hydratisierten beziehungsweise der höher hydratisierten Phase. Die Gleichgewichtskonstante für die Hydratationsreaktion <i>K</i><sub>H</sub> kann wie folgt formuliert werden: | Es sind <i>ν</i><sub>0,A</sub> und <i>ν</i><sub>0,B</sub> die Anzahl der Wassermoleküle in der geringer hydratisierten beziehungsweise der höher hydratisierten Phase. Die Gleichgewichtskonstante für die Hydratationsreaktion <i>K</i><sub>H</sub> kann wie folgt formuliert werden: | ||
Version vom 7. März 2019, 11:22 Uhr
Autor: Amelie Stahlbuhk
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Abstract
Grundlegende Eigenschaften von Salzen und Salzgemischen werden zusammen mit Erläuterungen zu Phasen- und Löslichkeitsdiagrammen beschrieben. Dabei soll eine Einschränkung auf Salze erfolgen, die im Bereich der Salzkristallisation auf Objekten des Kulturguts Relevanz haben.