pH-Wert berechnen?
Bei Aufgabe 5b.
Ist meine Vorgehensweise falsch? Warum ist mein Ergebnis anders als die Musterlösung?
1 Antwort
Zunächst mal: Die Frage ist nicht beantwortbar wenn man nicht weiß, wie die Lösung zusammengesetzt ist. Eine Lösung mit pH=1 könnte z.B. eine 0.15 mol/l Trichloressigsäure sein, und beim Verdünnen auf einen Liter würde man eine 0.00015 mol/l Lösung mit pH=3.84 bekommen. Oder es könnte eine 1.1 mol/l Lösung von NaHSO₄ sein, die beim Verdünnen pH=3 annimmt. Diese Rechnungen sind nicht ganz trivial.
Die einfachste Annahme ist, daß die Zusammensetzung einfach eine starke Säure ist, z.B. HNO₃ oder HCl oder HClO₄. Für den zweiten Teil kann man entsprechend eine starke Base annehmen, z.B. NaOH. In diesem Fall ist die Rechnung sehr einfach: Jeder Verdünnungsschritt um den Faktor Zehn treibt den pH um eine Einheit in Richtung zum Neutralpunkt.
Für das erste Beispiel erhält man also: pH=1 Verdünnung von 1 ml auf 1000 ml, Faktor 1000=10³ ⇒ pH=1+3=4. Wenn man es durchrechnen will, dann berechnet man c(H₃O⁺)=10⁻ᵖᴴ=10⁻¹=0.1 mol/l, Verdünnung um den Faktor 1000 ergibt eine neue Konzentration c=0.0001 mol/l ⇒ pH=−lg(c)=−lg(0.0001)=4.
Für das zweite Beispiel ist es genauso: Wir beginnen mit pH=14+lg(c(OH⁻))=12 und verdünnen um 100 bzw. 10², also bekommen wir pH=12−2=10. Oder langsam gerechnet: Anfangs ist c(OH⁻)=0.01 mol/l, nach dem Verdünnen 0.0001 mol/l ⇒ pH=14+lg(c)=10.