OH- Konzentration aus pH wert?

1 Antwort

Von Experte Miraculix84 bestätigt

Wenn ich das auf dem handgeschmierten Zettel richtig zuordne, und dann haben 20 ml ge­sättigte Ca(OH)₂-Lösung 7.8 ml HCl (c=0.1 mol/l) zur Neutralisation ge­braucht.

Ca(OH)₂ + 2 HCl ⟶ CaCl₂ + 2 H₂O

In verbrauchten Säurevolumen waren n=cV=0.78 mmol Salzsäure enthalten, die mit halb soviel also 0.39 mmol Ca(OH)₂ reagiert haben. Folglich hatte die Ca(OH)₂-Lö­sung eine Konzentration von c=n/V=0.020 mol/l.

In einer solchen Lösung sind sowohl Ca²⁺-Ionen enthalten, nämlich c(Ca²⁺)=0.020 mol/l, als auch OH⁻-Ionen, und zwar doppelt soviele, weil jedes Mol Ca(OH)₂ zwei Mol OH⁻ enthält. Also ist c(OH⁻)=0.039 mol/l, und das Löslichkeitsprodukt berechnet sich zu

Kₛₚ = c(Ca²⁺) ⋅ c²(OH⁻) = 3⋅10⁻⁵ mol³/l³ bzw. pKₛₚ=−lg(Kₛₚ)=5.5

Der pH-Wert einer solchen Lösung beträgt pH=−lg(c(H₃O⁺))=14−lg(c(OH⁻))=12.6

Umgekehrt: Wenn ihr einen pH-Wert von 12.3 gemessen habt, dann wäre c(H₃O⁺)=​10⁻ᵖᴴ = 5⋅10⁻¹³ mol/l bzw. pOH=14−pH=1.7 und c(OH⁻)=10⁻ᵖᴼᴴ=0.020 mol/l, ent­spre­chend c(Ca²⁺)=½c(OH⁻)=1.5⋅10⁻⁵ mol³/l³. Das sind zufälligerweise ziemlich ge­nau die halben Konzentrationen, die ihr mit Titration bestimmt habt, und das er­klärt sich wohl mit dem alten Laborspruch „Was eine pH-Elektrode mißt, ist Mist“. Das liegt aber we­ni­ger daran, daß die Elektroden nicht funktionieren, sondern daran, daß sie vor jedem Ein­satz geeicht werden müssen, und das tut man sich ungern genau an. Im Zweifelsfall wird man also dem per Titration bestimmten Wert eher trauen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
Dasnichts2 
Fragesteller
 12.10.2021, 23:45

Wow okay! Vielen Dank! Das war sehr hilfreich! Jedenfalls weitaus hilfreicher als es mein Lehrer die letzten 2 Wochen in 16 Stunden Unterricht erklären konnte!

Vielen Dank hierfür!

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