Warum ändert sich der pH-Wert bei der Titration schlagartig (Äquivalenzpunkt)?
Ich verstehe nicht, warum genau da. Am Anfang steigt der pH-Wert ja nur langsam an, und dann, an einem bestimmten Punkt schlagartig. Warum ändert sich der pH-Wert nicht die ganze Zeit nur so wenig, sondern ändert sich an einer bestimmten Stelle plötzlich radikal? In meinem Buch steht:
'' (...) weil sich die H3O+-Konzentration um mehrere Größenordnungen ändert und geht in den alkalischen Bereich''
Ich verstehe diese Erkläärung nicht
Kann mir BITTE jemand helfen?
4 Antworten
Du hast ein Vermögen von 100 Taler und gibst jeden Tag einen festen Betrag aus z.B. 10 Taler.
Am ersten Tag schwindet Dein Vermögen um 10%,
am zweiten Tag um ca 11%
usw.
am 10. um 100% (alles futsch)
Die logarithmische Skala ist nicht dafür verantwortlich, sie staucht im Gegenteil diesen Effekt und wird überall dort verwendet, wo sonst abhängige Varable auf der Y-Achse nicht mehr darstellbar wären.
@PFromage: Doch, es liegt an der logarithmischen Skala. Das Stauchen durch log(x) gilt nur für x>1. Hier geht es aber um Werte x<1, die gegen null gehen. Da steigt der Logarithmus immer schneller an (ins Negative).
Mit jedem Tropfen der Messlösung bei der Titration geht die H3O+ Konzentration linear von dem Ausgangswert, z. B. 10^-1, gegen 10^-7 (bei starken Säuren). Daraus ergibt sich für den pH-Wert als -log10(c(H3O+)) ein zunächst langsamer Anstieg, der erst ganz zum Schluss, kurz vor 10^-7 steil gegen 7 ansteigt. Ein Rechenbeispiel: Wenn man von 0.1 schon 99.9% des Weges zu 0.0000001 titriert hat, ist man bei einer Konzentration von 0.0001 angelangt. Dies ergibt erst einen pH-Wert von -log10(0.0001)=4. Die letzten drei pH-Wert Stufen (von 4 bis 7) erreicht man also erst mit den letzten 0.1% der Titrationsmenge. Dies zeigt den steilen Anstieg kurz vor dem Äquivalenzpunkt. (Das Absinken der Konzentration von 0.0001=10^-4 auf 0.0000001=10^-7 entspricht einer Änderung von 'drei Größenordnungen' (Exponent von -4 auf -7) - um die zitierte Formulierung aus dem Buch in der Frage zu erläutern.)
Den zweiten Teil des S-förmigen Verlaufs kann man entsprechend über die OH- Konzentration argumentieren.
Wie Ulrich schon sagte, verhalten sich pH-Wert und H3O+-Konzentartion icht linear.
Nimm dir mal Excel und schreibe in eine Spalte einen äquidsitanten Konzentrationsverlauf (0,01; 0,02; 0,03 ...) und rechts daneben berechnest du den pH-Wert.
Dann baust du mal ein Diagramm dazu.
Schwierig kurz zu erklären. Der pH Wert ist logarithmisch definiert, nicht linear. Demzufolge ist diese pH-Kurve eine Art S-Kurve, welche in der ,,Mitte" sehr steil ist.
Ich weiss diese Erklärung ist nicht sehr einleuchtend.
Du musst dir vorstellen, dass der Logarithmus für grosse Zahlen (Starke Säuren oder Laugen) langsam ändert und für kleine Zahlen sehr schnell.