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ICE-Tabelle

ICE-Tabelle

ICE steht für "Initial, Change, Equilibrium". Diese Tabellen sind nützlich, um die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten im Gleichgewicht zu berechnen.

Die drei Schritte können z.B. beim Lösen einer Säure oder einer Lauge in Wasser auftreten.

Eine Tabelle, mit der man die Konzentrationen von Säure, Hydronium-Ionen und konjugierter Base in den drei verschiedenen Stufen einer Reaktion einer Säure mit Wasser berechnen kann. Die Reaktionsstufen sind I, die Anfangsphase, C, die Veränderungsphase, und E, die Gleichgewichtsphase. Der Inhalt der Tabelle ist wie folgt. Säurekonzentrationen: während der Anfangsphase, gleich C tiefgestellt A, was die anfängliche Säurekonzentration ist, während der Änderungsphase, gleich negativ X, was die Konzentrationsänderung während der Dissoziation ist, während der Gleichgewichtsphase, gleich C tiefgestellt A minus X. Hydroniumionenkonzentration: während der Anfangsphase gleich Null, während der Veränderungsphase gleich positiv X und während der Gleichgewichtsphase gleich X. Konjugierte Basenkonzentration: während der Anfangsphase gleich Null, während der Veränderungsphase gleich positiv X und während der Gleichgewichtsphase gleich X. Für eine starke Säure ist X gleich der Anfangskonzentration der Säure. Für eine schwache Säure muss X mit Hilfe der Formel für die Säuredissoziationskonstante berechnet werden, die lautet: Ka ist gleich der Konzentration der Hydronium-Ionen mal der Konzentration der konjugierten Base, geteilt durch die Säurekonzentration. Nach dem Einsetzen der Konzentrationswerte für diejenigen, die sich in der Gleichgewichtsphase des ICE-Diagramms befinden, wird die Gleichung zu Ka gleich X mal X geteilt durch die Anfangskonzentration der Säure minus X. Diese Gleichung kann dann umgeordnet werden zu X zum Quadrat plus die Säuredissoziationskonstante mal X minus die Säuredissoziationskonstante mal die Anfangskonzentration der Säure gleich Null. Diese Gleichung kann dann für X gelöst werden und die ICE Tabelle kann mit dem Wert von X ausgefüllt werden.

In dieser Tabelle steht Ca für die Anfangskonzentration der Säure und x ist die Menge, die reagiert (negativ, wenn sie verschwindet und positiv, wenn sie gebildet wird). Diese Menge kann aus der Säure-Dissoziationskonstante (Ka) berechnet werden, indem man x isoliert, nachdem man die Konzentrationen durch die im Gleichgewicht erhaltenen ersetzt hat (E-Zeile in der Tabelle).

Beachte, dass x an Ca angenähert werden kann, wenn es sich um eine starke Säure handelt, da sie vollständig dissoziiert sind.

Die ICE-Tabelle kann auch für eine Reaktion einer Base in Wasser verwendet werden.

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