Frage von ironie21, 92

Wie berechne ich den pH -Wert wenn Masse (g) gegeben ist?

Meine Frage: Von den folgenden Stoffen wird jeweils ein Liter einer wässrigen Lösung hergestellt. Welcher pH-Wert stellt sich ein?

a) 2.5g NaOH b) 0,4g Hbr

Meine Ideen: a) c = n / v und n = m / M -Ich berechne zuerst die Stoffmenge von NaOH also n(NaOH) = 2.5g / 40g/mol = 0,0625mol

-Dann berechne ich die Konzentration von NaOH also c(NaOH) =0,0625mol / 1l = 0,0625mol/l

Und Weiter weiß ich nicht... denn ich bin mir nicht sicher, ob ich jetzt automatisch c(OH-) berechnet habe, aber eigentlich habe ich ja c(NaOH) berechnet. wenn ich c(OH-) berechnet habe, dann wüsste ich wie ich weiter machen muss. Weil -log (c (OH-))= pOH und vom pOH wert kann ich ja dann auf den PH wert schließen.

b) Bei b fällt es mir etwas schwieriger weil da hab ich ja praktisch nichts mit Ionen zu tun. HBr hat ja nichts mit OH- oder H3O+ Ionen zu tun sozusagen.. außer man würde die Reaktionsgleichung mit Wasser aufstellen (weiß nicht ob das hier so sinnvoll ist oder überhaupt was bringt)

HBr + H2O --> (GG-Reaktion)H3O+ + Br-

Totzdem würde ich dan wie bei a) vorgehen alsop erst mal die Stoffmenge berechnen und dann die Konzentration von HBr, also c(HBr)= 4.94 *10^-3 g/mol

Aber was bringt mir das jetzt?

Antwort
von PFromage, 80

Rechengang OK.
Da NaOH völlig dissoziiert, auch nur 1 OH hat entspricht dies auch der OH-Konz.
Daraus pOH(Neg. 10er Log)
pH= 14-pOH.

Bei b genauso, da HBr als strke Säure prakt. völlig dissoziiert, also S(Säure)=c(H+) daraus pH.

Kommentar von ironie21 ,

Vielen Dank!

Und wenn da jetzt steht c) 0,11mol/l  H2S. Annahme: Die Säure gibt nur ein Proton ab

alos 

H2S + H2O --> (GG-Reaktion) H3O+  + HS-

Da hab ich ja jetzt schon die Konzentration muss ich die dann nur bei  -log c(H2S)  einsetzten? oder ist das anders, weil sie nur ein Proton abgibt?

Kommentar von vach77 ,

Die Schwefelwasserstoffsäure ist mit einem pKs = 6,9 an der Grenze von einer mittelstarken zu einer schwachen Säure.

Der pH-Wert wird durch die folgende Gleichung berechnet:

pH = 0,5 · [pks(Säure) - lg c(Säure)}

Kommentar von labmanKIT ,

Laut Aufgabenstellung gibt die Säure (H2S) ein Proton ab somit kann man -log(c(H3O+))=pH rechnen.

Kommentar von Mike074 ,

Sie haben das immer noch nicht verstanden. In der Aufgabenstellung ist lediglich vorgegeben, dass es um die erste Dissoziationsstufe geht. Das heißt aber nicht, dass H2S das erste Proton vollständig abgibt. Das tut es eben nicht. Vielmehr dissoziiert nur ein Teil, so wie es dem Gleichgewicht entspricht. Vach77 gibt die Lösung an.

Kommentar von Mike074 ,

Nachtrag: Der pka-Wert der ersten Dissoziationsstufe von H2S ist 7,0; der der zweiten 12,92. Daraus kann man ersehen, wieviel bzw. wie wenig von der in Wasser gelösten Verbindung in Protonen und Hydrogensulfid-Anionen dissoziiert ist. Die zweite Dissoziationsstufe findet praktisch nicht mehr statt (so in der Aufgabenstellung vorgegeben). Aus dem bekannten pka von 7,0 (das bedeutet, dass von einem Mol Schwefelwasserstoff nur 10 hoch minus sieben Mol pro Liter in Ionen zerfallen, es bleibt also "fast alles" undissoziiert gelöst!) kann man nun anhand der sog. Henderson-Hasselbalch-Gleichung den pH-Wert einer solchen Lösung ausrechnen. Es wird damit auch klar, warum bei solch niedrigen Konzentrationen die zweite Dissoziationsstufe praktisch keine Rolle nehr spielt. Ganz anders ist das bei Schwefelsäure, die dissoziiert in der ersten Stufe vollständig, da ist die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration der Säure selbst. Ganz gut erklärt ist die Berechnung des pH-Wertes schwacher Säuren hier: 

http://www.chemieunterricht.de/dc2/mwg/sb-berec.htm

Antwort
von Mike074, 54

H2S ist eine sehr schwache Säure, das Hydrogensulfid HS^- eine noch viel schwächere. Das bedeutet, dass H2S nur unvollständig dissoziiert. Sie können den pH-Wert nicht ausrechnen ohne den Grad der Dissoziation einer gegebenen Lösung zu kennen. 

Kommentar von labmanKIT ,

Doch denn genau das steht in der Aufgabe...

,,Annahme: Die Säure gibt nur ein Proton ab''

Kommentar von Mike074 ,

Nein, das geht eben nicht aus der Aufgabenstellung hervor. Die Tatsache, dass nur die erste Protolysestufe gemeint ist, hilft da nicht weiter. Dazu benötigt man den pKa-Wert.

Antwort
von labmanKIT, 53

HBr + H2O => H3O+ + Br- wieder wie mit NaOH c=n/v


Kommentar von ironie21 ,


dankeschön

Und wenn da jetzt steht c) 0,11mol/l  H2S. Annahme: Die Säure gibt nur ein Proton ab

alos 

H2S + H2O --> (GG-Reaktion) H3O+  + HS-

Da hab ich ja jetzt schon die Konzentration muss ich die dann nur bei  -log c(H2S)  einsetzten? oder ist das anders, weil sie nur ein Proton abgibt?



Kommentar von labmanKIT ,

Und wie kommst du wenn du c=(m/M)/V rechnest auf c(HBr)= 4.94 *10^-3 g/mol?

H2S wennd u es als einprotonige Säure anschaust gleich wie HBr



Kommentar von labmanKIT ,

* zweiprotonige Säure die ein Proton abgibt...

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