Frage von MInchen1310, 35

Chemie , Molalität, Acidimetrie und pH Wert usw?

Hallo!

ich übe grade für eine Klausur und komme bei folgender Aufgabe nicht weiter:

Im Labor finden Sie 2L einer Lösung einer einprotonigen Säure ( pKa= 2,8 ) unbekannter Konzentration. Der pH- Wert beträgt 1,8. Wie viel dest. wasser muss hinzugefügt werden, um eine 0,15 M Lösung zu erhalten?

Der pH Wert lässt ja darauf schliessen dass es sich um eine starke Säure handelt, also entspricht der pH Wert ja dem neg. dekadischen Logarhithmus der Konzentration der H3O+ Ionen oder? Ich komme dann auf auf c= 0,015 mol/l.

Ist das richtig? und wie rechne ich weiter??

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PeterJohann, 25

Wenn die Säure seht stark wäre, also komplett dissoziiert, würde Deine Rechnung stimmen, aber ich denke ein pKa von 2.8 zeigt an, dass doch ein signifikanter Teil nicht dissoziiert.

Deshalb über die Ks- Gleichung gehen:

Ks= [H3O+] * [A-]/[HA] 

Es gilt:  [H3O+] = [A-]; die Konzentration von HA, [HA], ist nicht bvekannt, beträgt aber logischerweise [HA°] -  [H3O+] wobei  [HA°] die Ausgangskonzentration der Säure darstellt. ===>>

Ks und [H3O+] sind bekannt:

Ks=[H3O+]²/( [HA°] - [H3O+])

Das Ganze nach  [HA°] auflösen und ausrechnen... müsste so um 0,175mol/l sein...

Kommentar von MInchen1310 ,

Vielen Dank erstmal! Aber wie komm ich am Ende dann auf die Menge Wasser?

Kommentar von PeterJohann ,

Mischungsrechnen: .175 *2 + 0*x = 0.15*(2+x)

oder Dreisatz: 0.175/0.15 * 2= 2.333

Also einfach 333ml Wasser dazugeben...

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Chemie, 16

> Der pH Wert lässt ja darauf schliessen dass es sich um eine starke Säure handelt,

Du brauchst nicht zu schließen, denn der pKs-Wert ist ja gegeben und zeigt, dass es keine starke Säure ist.

pKs = 2,8 heißt, dass bei pH=2,8 die Hälfte der Säure dissoziiert ist, die andere Hälfte nicht. Bei pH=1,8 ist dann nur noch ein Zehntel dissoziiert.

Überschlagsmäßig ist daher c(ges) = 10 * c(H+) = 10 * 10^(-1,8) mol/l, das ist nur minimal mehr als 0,15 mol/l

Genaue Rechnung siehe PeterJohanns Antwort.

Wenn Du die Konzentration hast, sollte es mit Grundschul-Mathematik möglich sein, die nötige Wasserzugabe auszurechnen - unter der vereinfachenden Annahme, dass beim Verdünnen die Volumina addiert werden.

Kommentar von MInchen1310 ,

Danke schön .. Ich bin auf eine Konzentration von ca 0,158 mol/l gekommen. Muss ich aber nun diesen Wert mal 2_nehmen da ich ja eine Lösung von 2 Litern habe? 

Kommentar von TomRichter ,

Die Konzentration in einem Liter ist die gleiche wie in zwei Litern.

Falls Du die Stoffmenge errechnen willst, dann musst Du nicht mal zwei nehmen, sonden mal 2 Liter.

Wäre ein Weg: Berechne die vorhandene Stoffmenge, daraus dann das Volumen, auf das Du verdünnen musst.

Übung am Rande: Die Angabe "pH=2,8" besagt, dass der wahre pH-Wert irgendwo zwischen 2,750 und 2,849 liegt. Führe die Rechnung nochmal durch mit diesen beiden Werten und vergleiche. Danach weißt Du auch, warum eine pH-Messung keine gute Methode zur Konzentrationsbestimmung ist.

Kommentar von MInchen1310 ,

Aber wenn ich die Werte dann in die Gleichung v= n/ C einsetze komm ich auf 2 l , das kann doch nicht stimmen ... Kann ich das nicht übers Mischungskreuz rechnen? Und einfach 0 für die Konzentration von Wasser einsetzen?

Kommentar von TomRichter ,

Veröffentliche Deine Rechnung, dann sehen wir weiter.

Das Mischungskreuz ist auch nicht einfacher als die richtige Rechnung - und man kann es genauso falsch anwenden.

Kommentar von MInchen1310 ,

Ich komme dann auf ein Ergebnis von ca 0,166 l an Wasser.. Vielen Dank für die Hilfe , ich versuche das wirklich zu verstehen :/

Kommentar von TomRichter ,

Das dürfte größenordnungsmäßig stimmen. Hast Du bedacht, dass Du zwei Liter Ausgangsvolumen hast? Vielleicht stellst Du Deine Rechnung einmal hier rein.

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