PH-Wert Berechnung mit pks vom -3?
Hallo,ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter. Muss man die Ph Wert miteinander verknüpfen?
Berechnen Sie den pH-Wert einer 10-3 M H2SO4-Lösung (pKS1 ≈ -3, pKS2 = 1,96)
2 Antworten
Als erste Näherung und für alle praktischen Zwecke ausreichend würde ich die H3O+ Konzentrationen der 1. und 2. Stufe einfach addieren.
Für die erste kannst Du von einer vollständigen Dissoziation ausgehen (Ks = 1000) und damit von einer H3O+ Konzentration von 0.001 mol/l (entsprechend der Ausgangskonzentration, c0 der Schwefelsäure).
Die 2. Stufe ignoriert ersteinmal die H3O+ Konzentration der 1. Stufe und es gilt:
Ks2= 10^-196 = [H3O+] * [SO4--]) / [HSO4–]
=> [H3O+] = [SO4--]) und [HSO4–] = c0-[SO4--] =>
Ks2= 10^-196 = [H3O+]² / c0 - [H3O+]
Das löst man nach [H3O+] auf und erhält eine hübsche quadratische Gleichung mit dem Ergebnis 0,0009224 mol/l.
Das addiert man zur [H3O+] Konz der 1. Stufe und erhält [H3O+] = 0,0019224 mol/l => pH 2,72
Etwas genauer wird es wenn man für die 2. Stufe die vorhandene [H3O+] aus der 1. Stufe mitnimmt: Dann wäre Ks2= 10^-196 = [H3O+] * [SO4--]) / [HSO4–] mit [H3O+] = c0 +[SO4--] und [HSO4-] = c0 - [SO4--]
Das Ganze in Ks2 einsetzen und nach [SO4--] auflösen. Man erhält wieder eine quadratische Gleichung: [SO4--]² + [SO4--] · [Ks2 + c0] – Ks2 · c0 = 0
[SO4--]= 0,000855 mol/l (logischerweise etwas niedriger als die erste Näherung, weil die höherer [H3O+] das Gleichgewicht nach links verschiebt. Es gilt wieder [SO4--] = [H3O+] und die gesamte [H3O+] = 0,000855 + 0,001 = 0,001855 mol/l
=> pH 2,73 (wie zu erwarten eine winzige Kleinigkeit höher als bei der ersten Näherung).
Würde bei einer so starken Säure den pks2 außer Acht lassen und mit ph=1/2(pks-log(HA)) weiterrechnen