Chemie · Aufgabenhilfe

Löslichkeit: gesättigt, übersättigt, gefällt

Löslichkeit ist eine Obergrenze, keine Zustandsbeschreibung. Der Vergleich zwischen tatsächlicher Konzentration und dieser Grenze entscheidet fast jede Aufgabe.

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AUF EINEN BLICK

Drei Zustände, ein Vergleich

Ob sich weiterer Stoff löst oder ausfällt, folgt aus einem einzigen Vergleich: aktuelle Konzentration gegen maximal mögliche Konzentration unter diesen Bedingungen.

  • Ungesättigt: Es kann noch mehr gelöst werden.
  • Gesättigt: Die Grenze ist erreicht, Lösen und Auskristallisieren halten sich die Waage.
  • Übersättigt: Mehr ist gelöst als im Gleichgewicht möglich – ein instabiler Zustand.
  • Löslichkeit gilt immer nur für ein bestimmtes Lösungsmittel bei einer bestimmten Temperatur.

SO GEHST DU VOR

Vier Schritte bei jeder Fällungsaufgabe

Nach dem Mischen zweier Lösungen ändern sich die Konzentrationen durch die Verdünnung – dieser Schritt wird am häufigsten übersprungen.

  • Konzentrationen nach dem Mischen berechnen, also die Verdünnung berücksichtigen.
  • Das Ionenprodukt aus diesen Konzentrationen bilden.
  • Mit dem Löslichkeitsprodukt vergleichen.
  • Aus dem Vergleich auf Fällung oder vollständige Lösung schließen.
BEISPIELAUFGABE MIT LÖSUNGSWEG

Auskristallisieren beim Abkühlen berechnen

Löslichkeitsangaben beziehen sich immer auf 100 g Wasser – nicht auf 100 g Lösung.

AUFGABE

Bei 60 °C lösen sich 110 g Kaliumnitrat in 100 g Wasser, bei 20 °C nur 32 g. Wie viel Salz kristallisiert beim Abkühlen einer gesättigten Lösung aus?

Löslichkeit bei 60 °C: 110 g / 100 g Wasser Löslichkeit bei 20 °C: 32 g / 100 g Wasser Ausgangslösung: gesättigt bei 60 °C

LÖSUNGSWEG

  1. Bezugsgröße klärenBeide Angaben beziehen sich auf 100 g Wasser. Die Wassermenge ändert sich beim Abkühlen nicht.
  2. Gelöste Menge bei 60 °CIn der gesättigten Lösung sind 110 g Kaliumnitrat gelöst.
  3. Lösbare Menge bei 20 °CBei 20 °C bleiben nur 32 g in Lösung.
  4. Differenz bilden110 g − 32 g = 78 g fallen als Kristalle aus.
  5. Vorgang benennenDas Verfahren heißt Umkristallisieren und wird zur Reinigung von Feststoffen genutzt.

78 g Kaliumnitrat kristallisieren aus.

Erwartungshorizont

  • Die Bezugsgröße 100 g Wasser wird korrekt verwendet.
  • Die Differenz der Löslichkeiten wird gebildet.
  • Der Vorgang wird fachlich benannt.

Typische Fehler

  • Die Angaben auf 100 g Lösung statt auf 100 g Wasser beziehen.
  • Annehmen, beim Abkühlen verdunste Wasser.
  • Löslichkeit und Lösungsgeschwindigkeit verwechseln.
THEMENFELDER

Die drei Aufgabentypen im Chemieunterricht

Zustand bestimmen, Konzentration berechnen und Fällung vorhersagen – aufeinander aufbauende Anforderungen.

Zustand

Gegen die Grenze prüfen

Vergleiche die angegebene gelöste Menge mit der Löslichkeit bei dieser Temperatur. Erst daraus folgt, ob die Lösung gesättigt ist.

  • Angabe lesen
  • Grenze vergleichen
  • Zustand benennen

Verdünnung

Nach dem Mischen rechnen

Werden zwei Lösungen zusammengegeben, sinken beide Konzentrationen. Wer mit den Ausgangswerten weiterrechnet, sagt Fällungen vorher, die nicht eintreten.

  • Volumen addieren
  • Neu berechnen
  • Werte einsetzen

Fällung

Ionenprodukt gegen KL

Liegt das Ionenprodukt über dem Löslichkeitsprodukt, fällt der Stoff aus. Liegt es darunter, bleibt alles gelöst.

  • Produkt bilden
  • Vergleich ziehen
  • Ergebnis deuten
SCHRITT FÜR SCHRITT

Von den Ausgangslösungen zur Vorhersage

Vier Schritte, die den häufigsten Fehler – die vergessene Verdünnung – ausschließen.

Agenten-Workflow Löslichkeit Aufgaben mit KI
01

Gegen die Grenze prüfen

02

Nach dem Mischen rechnen

03

Ionenprodukt gegen KL

04

Verdünnung übersehen

05

Exponent vergessen

Korrektur Feedback Tutor Material
1

Bedingungen festhalten

Notiere Lösungsmittel und Temperatur; ohne diese Angaben ist eine Löslichkeitsaussage unvollständig.

  • Temperatur nennen
  • Lösungsmittel angeben
  • Werte suchen
2

Konzentrationen nach dem Mischen bestimmen

Addiere die Volumina und berechne die neuen Konzentrationen beider Ionensorten.

  • Volumen addieren
  • Stoffmenge bilden
  • Konzentration berechnen
3

Vergleich durchführen

Bilde das Ionenprodukt und stelle es dem Löslichkeitsprodukt gegenüber.

  • Produkt bilden
  • Exponenten beachten
  • Vergleich notieren
4

Lösung prüfen lassen

Der Korrektur-Agent zeigt, ob Verdünnung, Exponenten oder die Deutung das Problem waren.

  • Weg hochladen
  • Fehlerart klären
  • Übung anschließen

HINTERGRUND

Warum die Verdünnung so oft vergessen wird

In der Aufgabenstellung stehen zwei Konzentrationen, und beide wirken wie feste Größen. Nach dem Zusammengießen gelten sie aber nicht mehr: Jede Ionensorte verteilt sich nun auf das Gesamtvolumen und ist entsprechend verdünnt.

Werden trotzdem die Ausgangswerte eingesetzt, fällt das Ionenprodukt zu hoch aus, und die Rechnung sagt eine Fällung vorher, die im Versuch ausbleibt. Der Fehler ist rein rechnerisch und trotzdem folgenreich für die Deutung.

Ein einfacher Schutz ist eine eigene Zeile im Rechenweg für die neuen Konzentrationen. Skillsquare prüft genau diese Zeile und unterscheidet den Verdünnungsfehler von einem falschen Exponenten im Ionenprodukt.

Fehlerbild

Verdünnung übersehen

Die Ausgangskonzentrationen werden nach dem Mischen weiterverwendet; das Ionenprodukt fällt zu hoch aus.

Fehlerbild

Exponent vergessen

Bei einem Salz vom Typ AB₂ wird die Konzentration des zweifach vorhandenen Ions nicht quadriert.

Anschlussübung

Nur Zustände zuordnen

Eine kurze Serie trainiert ausschließlich die Einordnung als ungesättigt, gesättigt oder übersättigt.

REDAKTIONELLE VERTIEFUNG

Löslichkeitsaufgaben: Sättigung, Gleichgewicht und Fällung deuten

Löslichkeit beschreibt die maximal gelöste Stoffmenge unter bestimmten Bedingungen und ist nicht dasselbe wie die aktuelle Konzentration. KI-Hilfe kann Rechnungen prüfen, wenn Temperatur, Lösungsmittel und Teilchenmodell genannt sind.

LÖSUNGSMODELL

Ungesättigte, gesättigte und übersättigte Systeme unterscheiden

Eine ungesättigte Lösung kann unter den gegebenen Bedingungen weiteren Stoff aufnehmen. In einer gesättigten Lösung besteht ein dynamisches Gleichgewicht mit ungelöstem Stoff; „gesättigt“ bedeutet nicht, dass sich keine Teilchen mehr austauschen.

Löslichkeitsangaben benötigen Temperatur, Lösungsmittel und Einheit. Die Wirkung der Temperatur ist stoffabhängig; die pauschale Aussage, jeder Feststoff löse sich bei Erwärmung besser, ist kein zuverlässiges Naturgesetz.

  • Sättigungszustand bestimmen
  • Bedingungen vollständig nennen
  • Temperaturtrend nicht verallgemeinern

RECHNUNG

Löslichkeitsangabe und tatsächliche Konzentration vergleichen

Aus Lösungsmittelmenge und tabellierter Löslichkeit wird zunächst berechnet, wie viel Stoff maximal gelöst bleiben kann. Die eingesetzte Gesamtmenge wird damit verglichen; ein Überschuss gehört zur festen Phase und nicht zur gelösten Konzentration.

Bei Abkühlung oder Eindampfen ändern sich die Bedingungen beziehungsweise Lösungsmittelmenge. Eine Stoffbilanz trennt gelösten, ausgefallenen und gegebenenfalls verbleibenden Anteil, wobei Mess- und Rundungsgenauigkeit sichtbar bleiben.

  • Bezugsmenge korrekt verwenden
  • Gelösten Anteil bilanzieren
  • Ausfallmenge getrennt angeben

FÄLLUNGSCHECK

Ionenprodukt, Löslichkeitsprodukt und Beobachtung verbinden

Beim Mischen ionischer Lösungen werden zunächst die neuen Ionenkonzentrationen nach Verdünnung bestimmt. Überschreitet das Ionenprodukt das Löslichkeitsprodukt, ist eine Fällung thermodynamisch zu erwarten; Koeffizienten erscheinen als Potenzen.

Trübung oder Niederschlag liefert experimentelle Evidenz, doch Farbe und Menge müssen vorsichtig gedeutet werden. Eine Fällung entfernt Ionen meist nicht vollständig; im Gleichgewicht verbleiben gelöste Anteile.

  • Verdünnung zuerst berücksichtigen
  • Ionenprodukt mit Ksp vergleichen
  • Fällung nicht als vollständige Entfernung deuten

Löslichkeit: erst verdünnen, dann vergleichen

Lade deinen Rechenweg hoch und prüfe, ob Verdünnung, Ionenprodukt und Vergleich mit dem Löslichkeitsprodukt stimmen.

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FAQ

Häufige Fragen

Die Löslichkeit ist die maximal lösbare Menge unter bestimmten Bedingungen. Die Konzentration beschreibt, wie viel tatsächlich gelöst ist – sie kann darunter liegen.
Wenn das Ionenprodukt der tatsächlichen Konzentrationen über dem Löslichkeitsprodukt liegt. Liegt es darunter, bleibt der Stoff vollständig gelöst.
Weil sich nach dem Zusammengeben beide Ionensorten auf das Gesamtvolumen verteilen. Mit den Ausgangskonzentrationen zu rechnen sagt Fällungen vorher, die nicht eintreten.
Der Korrektur-Agent prüft die Zeile mit den neuen Konzentrationen zuerst und unterscheidet dann Verdünnungsfehler, Exponentenfehler und Deutungsfehler.

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