Frage von poke13, 47

Chemieaufgabe zu Säure Base?

Morgen Leute,

Ich und ein Freund verzweifeln an einer kleinen Aufgabe zu welcher es keine Lösung gibt. Könnt Ihr mir helfen?

Erklären sie kurz weshalb der pH Wert einer Lösung von 1 x 10^-10 mol/l (HI) nicht 10 ist und aus welchem Grund der tatsachliche Wert wie hoch liegt.

Vielleicht weiss es jemand von euch grad.

Würde mich riesig auf eine Antwort freuen

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 8

Die 10⁻¹⁰-molare HI liefert bei der Dissoziation in Wasser 10⁻¹⁰ mol/l H₃O⁺-Ionen. Allerdings waren in dem Wasser (weil es rein und neutral ist) bereits vorher 10⁻⁷ mol/l H₃O⁺ drinnen. Das sind tausendmal mehr als die HI liefert, und deshalb ändert sich der pH nicht und bleibt bei 7.

Für relativ starke Lösungen von HI (mehr als 10⁻⁶ mol/l) kriegst Du den pH-Wert durch Logarithmieren der Säurekonzentration. Für extrem schwache Lösungen (unter 10⁻⁸ mol/l) ist der pH einfach 7. Das ist eine Faustregel, aber natürlich kann man es genauer ausrechnen.

c=10⁻⁶ mol/l   pH=5.995 (lg(c) wäre 6.000)

c=6·10⁻⁷ mol/l  pH=6.21 (lg(c) wäre 6.22)

c=3·10⁻⁷ mol/l  pH=6.48 (lg(c) wäre 6.52)

c=10⁻⁷ mol/l  pH=6.79 (lg(c) wäre 7.00)

c=6·10⁻⁸ mol/l  pH=6.87 (lg(c) wäre 7.22)

c=3·10⁻⁸ mol/l  pH=6.94

c=10⁻⁸ mol/l  pH=6.978

c=3·10⁻⁹ mol/l  pH=6.995

Und was noch stärker verdünnt ist, ist von pH=7 in der Praxis nicht mehr zu unter­scheiden. Für 10⁻¹⁰ mol/l errechne ich pH=6.9997829, und ich glaube nicht, daß irgendein Experiment (selbst mit dem besten bekannten Equip­ment) hier einen Unterschied zu 7 messen könnte.

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 19

Nehmen wir an, die Konzentration einer HCl Lösung wäre 1·10⁻¹⁰ mol/L
dann wäre man verleitet zu glauben, dass der pH-Wert 10 sein muss.

Die folgende Rechnung wäre falsch: pH = -log c(H₃O⁺) = -log 1·10⁻¹⁰ = 10
Bei solch geringen Mengen muss man auch jene H+-Ionen beachten, die
vom Wasser kommen!

c(H₃O⁺) = 1·10⁻⁷ + 1·10⁻¹⁰ mol/L

pH = - log (1,0·10⁻⁷) = 7

Expertenantwort
von Kaeselocher, Community-Experte für Chemie, 26

Naja, weil Iodwasserstoff in Wasser eine Säure ist und da klingt ein basischer pH-Wert doch etwas seltsam oder nicht?

Bei einer solch starken Verdünnung kann man nicht mehr mit pH = -log [H+] rechnen, sondern muss die Autoprotolyse des Wassers miteinbeziehen!

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community