Monatshefte für Chemie / Chemical Monthly

, Volume 124, Issue 10, pp 1011–1018

Solid-solute phase equilibria in aqueous solutions, VIII: The standard gibbs energy of La2(CO3)3·8H2O

Authors

  • Anh Mai Nguyen
    • Abteilung für Physikalische ChemieMontanuniversität Leoben
  • Erich Königsberger
    • Abteilung für Physikalische ChemieMontanuniversität Leoben
  • Harald Marhold
    • Abteilung für Physikalische ChemieMontanuniversität Leoben
  • Heinz Gamsjäger
    • Abteilung für Physikalische ChemieMontanuniversität Leoben
Anorganische Und Physikalische Chemie

DOI: 10.1007/BF00814147

Cite this article as:
Nguyen, A.M., Königsberger, E., Marhold, H. et al. Monatsh Chem (1993) 124: 1011. doi:10.1007/BF00814147

Summary

The solubilities of lanthanum carbonate La2(CO3)3·8H2O in solutionsS0([H+]=H mol kg−1, [Na+]=(IH) mol kg−1, [ClO4]=I mol kg−1) at various fixed partial pressures of CO2 have been investigated at 25.0 °C. The hydrogen ion molality and the total molality of La(III) ion in equilibrium with the solid phase were determined by e.m.f. and analytical methods, respectively. The stoichiometric solubility constants
$$\log ^ \star K_{ps0}^I = \log \{ [La^{3 + } ]p_{CO_2 }^{3/2} [H^ + ]^{ - 3} \}$$
according to the overall reaction
$$1/2La_2 (CO_3 )_3 \cdot 8H_2 O + 3H^ + \rightleftharpoons La^{3 + } + 3/2CO_2 + 11/2H_2 O$$
have the values 10.23, 10.37, 10.58, 10.77 and 11.06 forI=0.1, 0.25, 1.0, 2.0 and 4.0 mol kg−1 (Na)ClO4, respectively. The extrapolation to infinite dilution using the Pitzer equations resulted in a “thermodynamic” solubility constant:
$$\log ^ \star K_{ps0}^0 = \log \{ ([La^{3 + } ]p_{CO_2 }^{3/2} [H^ + ]^{ - 3} )(\gamma _{La^3 } + \gamma _{H^ + }^{ - 3} )a_{H_2 O}^{11/2} \} = 9.57 \pm 0.05$$
. This in turn led to the Gibbs energy of lanthanite, La2(CO3)3·8H2O, formation:
$$\Delta _f G_{298}^{O - } = - 5048.4 kJ mol^{ - 1}$$
.

Keywords

Lanthanum carbonatePitzer modelSolubility

Phasengleichgewichte zwischen Festkörpern und wäßrigen Lösungen, VIII: Die freie Bildungsenthalpie von La2(CO3)3·8H2O

Zusammenfassung

Die Löslichkeit von Lanthancarbonat La2(CO3)3·8H2O in LösungenS0([H+]=H mol kg−1, [Na+]=(IH) mol kg−1, [ClO4]=I mol kg−1) wurde bei 25.0 °C und verschiedenen, konstanten Partialdrücken von CO2 untersucht. Die Molalität der Wasserstoff- und die totale Molalität der La(III)-Ionen im Gleichgewicht mit der festen Phase wurden potentiometrisch bzw. analytisch bestimmt. Für die stöchiometrischen Löslichkeitskonstanten
$$\log ^ \star K_{ps0}^I = \log \{ [La^{3 + } ]p_{CO_2 }^{3/2} [H^ + ]^{ - 3} \}$$
entsprechend der Gesamtreaktion
$$1/2La_2 (CO_3 )_3 \cdot 8H_2 O + 3H^ + \rightleftharpoons La^{3 + } + 3/2CO_2 + 11/2H_2 O$$
wurden beiI=0.1, 0.25, 1.0, 2.0 und 4.0 mol kg−1 (Na)ClO4, folgende Werte gefunden: 10.23, 10.37, 10.58, 10.77 und 11.06. Die Extrapolation auf unendliche Verdünnung mit Hilfe der Pitzer-Gleichungen führte zu einer „thermodynamischen“ Löslichkeitskonstante von:
$$\log ^ \star K_{ps0}^0 = \log \{ ([La^{3 + } ]p_{CO_2 }^{3/2} [H^ + ]^{ - 3} )(\gamma _{La^3 } + \gamma _{H^ + }^{ - 3} )a_{H_2 O}^{11/2} \} = 9.57 \pm 0.05$$
. Mit dieser ergab sich die freie Bildungsenthalpie von Lanthanit La2(CO3)3·8H2: zu:
$$\Delta _f G_{298}^{O - } = - 5048.4 kJ mol^{ - 1}$$
.

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