ph-Wert Berechnung?
Gegeben ist die Titrationskurve von L-Alanin. y-Achse: ph-Wert/ x-Achse Hydroxidionen - Stoffmenge in mol. HÄp bei (0.5/2.35) und (1.5/9.87); Äp bei (1/6.11). Berechnen soll man den Ph-Wert nach Zugabe von 3 mol NaOH / c=1 mol/l ; die Volumenänderung wird vernachlässigt. Sonst ist nichts weiteres gegeben. Wie?
1 Antwort
Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Angabe wirklich verstehe. Insbesondere kapiere ich nicht ganz, warum zwei Halbäquivalenzpunkte angegeben sind, aber nur ein Äquivalenzpunkt. Ich vermute, Du titrierst Alanin Hydrochlorid mit NaOH und hast entsprechend zwei Äquivalenzpunkte. Mit den pKₐ-Werten 2.33 und 9.71 bekommt man bei Titration von 1 ml einer 1 mol/l Lösung mit 1 mol/l NaOH die folgende Kurve:
(Die Titrationskurve ist schwarz, die erste Ableitung weiß, mit einer Vergrößerung, um den zweiten ÄP sichtbar zu machen. ÄP und HÄP erscheinen als volle bzw. leere Kreise. Die Hintergrundfarben geben die Verteilung von Kation [rot], Zwitterion [violett] und Anion [blau] im Gleichgewicht an)
HÄp bei (0.5/2.35) und (1.5/9.87); Äp bei (1/6.11). Berechnen soll man den [pH]-Wert nach Zugabe von 3 mol NaOH / c=1 mol/l
Meine Annahmen scheinen zu stimmen, weil die Beschreibung der Punkte ungefähr zutrifft.
Meine Titration wurde für 1 ml Alanin-Hydrochlorid-Lösung c=1 mol/l mit NaOH 1 mol/l berechnet; die x-Achse entspricht also einem Volumen, aber Du kannst Dir genausogut mmol denken (weil ein 1 ml der Maßlösung 1 mmol NaOH enthält), oder auch mol, wenn Du Dir vorstellst, daß man nicht 1 ml sondern einen ganzen Liter der Ala-Lösung titriert.
Welchen pH-Wert haben wir bei x=3? Zu diesem Zeitpunkt haben wir insgesamt 3 mmol (oder mol) NaOH zugegeben, davon wurden 2 mmol vom Alanin wegneutralisiert, also bleibt 1 mmol übrig. Das schwimmt jetzt aber in insgesamt 4 ml herum, also beträgt die Konzentration c(NaOH)=0.25 mol/l, und pH=14+lg(c)=13.40.
P.S.: So sieht die Kurve aus, wenn man für Maß- und Probelösung je 0.1 mol/l verwendet:
Die pH-Werte sind ja von den absoluten Mengen unabhängig (es ist egal, ob Du 1 ml Probelösung titrierst und den Verbrauch in ml mißt oder ob Du einen Liter hast und den Verbrauch ebenfalls in Litern angibst). Die Konzentrationen haben einen Einfluß auf die Form der Kurve, aber der ist nicht wirklich groß — hätte die Probelösung 0.1 mol/l und die Maßlösung auch, dann würden die pH-Werte am Rand maximal eine Einheit Richtung Neutral (pH=7) rutschen, aber der Mittelteil der Kurve würde immer noch sehr ähnlich aussehen. Ich werde einmal sehen, ob ich so ein Bild in die Antwort reinfummeln kann.
Ok macht sinn, diese Aufgabe ist aber unlösbar, wenn man das das Anfangsvolumen der Probelösung nicht gegeben hat oder?