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Thema: pH

  1. #1
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    pH

    Hi,

    folgende Aufgabe:

    1 Liter 0,1 molare HAc (pKs=4,75) wird mit 1 Liter 0,1 molarer NaOH (pKb=-1,7) gemischt. Welchen pH-Wert hat die Lösung nach Zugabe und vollständiger Reaktion?



    Ich hab irgendwie Probleme, wie ich mit den 2 pKs bzw pKb-Werten umgehen soll... Das wäre echt super, wenn mir das jemand erläutern könnte!

    Danke schön!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Avatar von Robert
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    Da es sich um die gleichen Volumina und Konzentrationen handelt, entsteht vollständig aus der Essigsäure durch Neutralisation mit NaOH-Lösung Natriumacetat (0,1 M).

    zur pH Berechnung schwacher Basen:

    pH = 14 - 0,5(pKb - lg C)
    pH = 14 - 0,5(9,25 - (-1))
    pH = 14 - 5,125
    pH = 8,875

    Wäre jedenfalls schlüssig, aber für Richtigkeit übernehme ich keine Haftung

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Avatar von Thomas
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    Zitat Zitat von Veruka Beitrag anzeigen
    Hi,

    folgende Aufgabe:

    1 Liter 0,1 molare HAc (pKs=4,75) wird mit 1 Liter 0,1 molarer NaOH (pKb=-1,7) gemischt. Welchen pH-Wert hat die Lösung nach Zugabe und vollständiger Reaktion?



    Ich hab irgendwie Probleme, wie ich mit den 2 pKs bzw pKb-Werten umgehen soll... Das wäre echt super, wenn mir das jemand erläutern könnte!

    Danke schön!
    Hallo auch hier kommt das großartige Massenwirkungsgesetz ins Spiel,

    denn Ks = [H+]*[Ac-]/[HAc]

    bekannt sind Ks (da der pKs nur der log von Ks(mal minus eins) ist) und die Konzentration von HAc. Desweiteren wissen wir das die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration vom Acetat ist. Der pH-Wert ist gesucht und ist nichts anderes als der negativ dekadische logharithmus der Protonen-Konzentration. Nennen wir es mal X:

    Also Ks(bekannt) = X*X/[HAc](bekannt)
    --> Ks*[HAc] = X^2
    Wurzel davon und dann den negativ dekadischen logarithmus und du hast den pH-Wert.

    Dafür sind die pKs-Werte da


  4. #4
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    Zitat Zitat von Thomas Beitrag anzeigen
    Zitat Zitat von Veruka Beitrag anzeigen
    Hi,

    folgende Aufgabe:

    1 Liter 0,1 molare HAc (pKs=4,75) wird mit 1 Liter 0,1 molarer NaOH (pKb=-1,7) gemischt. Welchen pH-Wert hat die Lösung nach Zugabe und vollständiger Reaktion?



    Ich hab irgendwie Probleme, wie ich mit den 2 pKs bzw pKb-Werten umgehen soll... Das wäre echt super, wenn mir das jemand erläutern könnte!

    Danke schön!
    Hallo auch hier kommt das großartige Massenwirkungsgesetz ins Spiel,

    denn Ks = [H+]*[Ac-]/[HAc]

    bekannt sind Ks (da der pKs nur der log von Ks(mal minus eins) ist) und die Konzentration von HAc. Desweiteren wissen wir das die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration vom Acetat ist. Der pH-Wert ist gesucht und ist nichts anderes als der negativ dekadische logharithmus der Protonen-Konzentration. Nennen wir es mal X:

    Also Ks(bekannt) = X*X/[HAc](bekannt)
    --> Ks*[HAc] = X^2
    Wurzel davon und dann den negativ dekadischen logarithmus und du hast den pH-Wert.

    Dafür sind die pKs-Werte da

    yay, so hab ichs auch gemacht danke schön!
    Ich hab dabei pH=8,5 rausbekommen. Bei dem anderen Weg kommen 8,8 raus.
    Ist nun beides richtig?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Avatar von Robert
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    Zitat Zitat von Thomas Beitrag anzeigen
    Hallo auch hier kommt das großartige Massenwirkungsgesetz ins Spiel,

    denn Ks = [H+]*[Ac-]/[HAc]

    bekannt sind Ks (da der pKs nur der log von Ks(mal minus eins) ist) und die Konzentration von HAc. Desweiteren wissen wir das die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration vom Acetat ist. Der pH-Wert ist gesucht und ist nichts anderes als der negativ dekadische logharithmus der Protonen-Konzentration. Nennen wir es mal X:

    Also Ks(bekannt) = X*X/[HAc](bekannt)
    --> Ks*[HAc] = X^2
    Wurzel davon und dann den negativ dekadischen logarithmus und du hast den pH-Wert.

    Dafür sind die pKs-Werte da
    Woher weißt du das? Weil dann müsste der pH im arg sauren Milieu liegen. Und die Rechnung mit dem MWG erschließt sich mir auch nicht. Kannst du das nochmal genau beschreiben?

    Geändert von Robert (11.01.2011 um 19:27 Uhr)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Avatar von Thomas
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    Zitat Zitat von Robert Beitrag anzeigen
    Zitat Zitat von Thomas Beitrag anzeigen
    Hallo auch hier kommt das großartige Massenwirkungsgesetz ins Spiel,

    denn Ks = [H+]*[Ac-]/[HAc]

    bekannt sind Ks (da der pKs nur der log von Ks(mal minus eins) ist) und die Konzentration von HAc. Desweiteren wissen wir das die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration vom Acetat ist. Der pH-Wert ist gesucht und ist nichts anderes als der negativ dekadische logharithmus der Protonen-Konzentration. Nennen wir es mal X:

    Also Ks(bekannt) = X*X/[HAc](bekannt)
    --> Ks*[HAc] = X^2
    Wurzel davon und dann den negativ dekadischen logarithmus und du hast den pH-Wert.

    Dafür sind die pKs-Werte da
    Woher weißt du das? Weil dann müsste der pH im arg sauren Milieu liegen. Und die Rechnung mit dem MWG erschließt sich mir auch nicht. Kannst du das nochmal genau beschreiben?

    @Robert
    Klar. Ich fang mal bei der ersten Frage an. Also wir haben jetzt unsere schöne Essigsäure. CH3COOH, wie Brönsted-Säuren die Eigenschaft haben geben sie ein Proton ab, sobald das Proton abgegeben ist, bleibt also H+ und CH3COO- übrig. Bedeutet das wenn ich 1 mol Acetat nachweise dort sich auch 1 mol H+ befinden muss. Es kann ja nix verschwinden, was aber passiert ist das die Essigsäure nicht vollständig zu Proton und Acetat dissoziiert, sondern auch noch als Essigsäure weiter besteht. Und hier kommt unsere Rechnung ins Spiel, denn wir wissen durch den pKs-Wert, dass -log(Konzentration des Acetat * Konzentration/Konzentration der Säure) 4,75 ergibt. Diese Gleichung können wir anhand der uns bekannten Variablen umstellen das rauskommt pH=Ergebniss.
    Ist das in Textform besser verständlich?
    Der pH-Wert von Essigsäure liegt natürlich im sauren Bereich, es kommt ja noch die Natronlauge hinzu, die das ganze aufgrund ihrer Stärke in den alkalischen Bereich ziehen wird. Meine Rechnung lässt den Schritt mit der Natronlauge völlig aus, sondern bezieht sich nur darauf anhand von Essigsäure und dem pKs-Wert auf den pH-Wert zu schließen

    @Veruka
    ein pH-wert im 8er Bereich klingt gut. Ich denke der Unterschied zwischen 8,5 und 8,8 wird irgendwo rundungsbedingt sein.


  7. #7
    Erfahrener Benutzer Avatar von Robert
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    Deine Rechnung lässt den Schritt mit Natronlauge völlig außen vor. Sag das doch gleich Obwohl deine Rechnung den Schritt nicht berücksichtigt, errechnet Veruka damit einen pH von 8,5? Steh aufm Schlauch!

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Avatar von Thomas
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    Zitat Zitat von Robert Beitrag anzeigen
    Deine Rechnung lässt den Schritt mit Natronlauge völlig außen vor. Sag das doch gleich Obwohl deine Rechnung den Schritt nicht berücksichtigt, errechnet Veruka damit einen pH von 8,5? Steh aufm Schlauch!
    Weil sie anschließend noch den pH-Wert von Natronlauge anschließend analog berechnet und dann das zusammenfügt, hoffe ich mal
    Habe das jetzt noch nicht selbst nachgerechnet, da mein Taschenrechner im Labor liegt, aber alkalischer Bereich klingt gut, wenn HAc und NaOH aufeinandertreffen

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