Die Wasserhärte ist definiert durch die Konzentration der Erdalkalimetallionen in der Lösung. Ermittle zudem dem Aufbau von Magnesiumphosphat

Magnesiumphosphat ist eine Verbindung, welche sich in Wasser in seine Ionen löst. Um diese herauszufinden müssen wir den Aufbau von Magnesiumphosphat ermitteln. Dies können wir über die Ladungen machen. Die Gesamtladung eines Moleküls muss nach außen hin immer ausgeglichen sein, was bedeutet, dass Magnesium und Phosphat sich Ladungsmengentechnisch ausgleichen müssen. Dazu müssen wir den Aufbau von Phosphat wissen. Phosphat ist das Anion der Phospohorsäure und hat damit den Aufbau $PO_4^{3-}$. Magnesium ist ein Erdalkalimetall und damit in der zweiten Hauptgruppe lokalisiert, wodurch es zweifach positiv geladen ist. Um die Ladung in dem Molekül auszugleichen müssen wir also 3 Magnesiumionen und 2 Phosphationen haben, damit sich die Ladungen von +6 und -6 ausgleichen → Mg₃(PO₄)₂.
Nun können wir die Konzentration von Magnesium berechnen:
Zuerst müssen wir die Menge an Magnesiumionen berechnen, die aus 0,14 mmol/l Magnesiumphosphat resultieren. Da aus jedem Molekül Magnesiumphosphat 3 Magnesiumionen stammen, ergibt sich:
0,14 mmol/l Magnesiumphosphat × 3 = 0,42 mmol/l $Mg^{2+}$
Jetzt, wo wir die Menge an Magnesiumionen kennen, können wir diese in °dH umrechnen. Da 1 °dH 5,6 mmol/l Erdalkaliionen entspricht, ergibt sich die Veränderung der Wasserhärte wie folgt:
0,42 mmol/l Mg2+/5,6 mmol/l=0,075 °
Rechnentipp: 0,42 (3x0,14) sind 0,14 weniger, als 0,56 und damit ist ein Bruch aus beiden 3/4. Da der Nenner um Faktor 10 größer ist, muss durch 10 geteilt werden (Komma einen nach rechts verschieben).