Frage von Vegetasaiyan, 29

Wie berechnet man den pH-Wert dieser Salzlösung?

Abend Leute, ich brauche ein sehr gutes ausführlich und verständliches Beispiel, dass jetzt von mir persönlich auf diese bestimmte Frage gerichtet ist.

Ich schreibe Morgen eine wichtige Klausur und ich kann was dieses Thema betrifft rein gar nichts. So könnte ich es nach gefüllten Minuten endlich mal verstehen, denn ich blick einfach nicht mehr durch :(

Also, folgende Aufgabe möchte ich gerne als allgemeines Beispiel erklärt haben:

Die Konzentration des Salzes Natriumacetat soll c (NaAc) = 0,1 mol/l sein. Berechnen sie den pH-Wert dieser Lösung.

Lösungsweg: Acetationen reagieren als Brønstedbase mit Wasser, Natriumionen gehen mit dem Wasser keine Säure-Base-Reaktion ein. Es gilt daher: Pkb = 9.25

Vielen Dank im voraus!

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 12

Du hast den pKb-Wert der Base, 9.75. Daher ist die Basenkonstante für die Reaktion 

Ac⁻ + H₂O   ⇌   HAc + OH⁻

genau K=10⁻⁹·²⁵=1.8·10⁻¹⁰ mol/l

Diese Basenkonstante gehört zum Gleichgewichtsausdruck

K=c(HAc) · c(OH⁻) / c(Ac⁻)

Nun weißt Du zwar nicht von vorneherein, wieviel HAc und OH⁻ sich bilden werden, aber es müssen jedenfalls gleich viel sein (sie kommen ja 1:1 aus der Reaktion heraus). Nennen wie diese Konzentration x, dann gilt

c(OH⁻)=x

c(HAc)=x

c(Ac⁻)=0.1−x

(letzteres, weil ja für jedes gebildete OH⁻ oder HAc genau ein Ac⁻ verschwinden muß)

K=x²/(0.1−x)

Das kannst Du nach x auflösen, dann hast Du die OH⁻-Konzentration, und von dort bist Du schnell beim pH. Dabei kannst Du es Dir leicht machen: Weil Acetat keine besonders starke Base ist, darfst Du das x im Nenner gegen die 0.1 mol/l vernachlässigen und kriegst x=√(0.1 · K)=4.2·10⁻⁶ mol/l, also einen pOH von 5.38 und einen pH von 14−pOH=8.63.

Kommentar von indiachinacook ,

Leider habe ich die Basenkonstante aus der Angabe falsch abgeschrieben, und das hat der Rechnung nicht gut getan.  :-(

Du hast den pKb-Wert der Base, 9.25. Daher ist die Basenkonstante für die Reaktion 

Ac⁻ + H₂O   ⇌   HAc + OH⁻

genau K=10⁻⁹·²⁵=5.6·10⁻¹⁰ mol/l

Diese Basenkonstante gehört zum Gleichgewichtsausdruck

K=c(HAc) · c(OH⁻) / c(Ac⁻)

Nun
weißt Du zwar nicht von vorneherein, wieviel HAc und OH⁻ sich bilden
werden, aber es müssen jeden­falls gleich viel sein (sie kommen ja 1:1
aus der Reaktion heraus). Nennen wie diese Konzentration x, dann gilt

c(OH⁻)=x

c(HAc)=x

c(Ac⁻)=0.1−x

(letzteres, weil ja für jedes gebildete OH⁻ oder HAc genau ein Ac⁻ verschwinden muß)

K=x²/(0.1−x)

Das
kannst Du nach x auflösen, dann hast Du die OH⁻-Konzentration, und von
dort bist Du schnell beim pH. Dabei kannst Du es Dir leicht machen: Weil
Acetat keine besonders starke Base ist, darfst Du das x im Nenner gegen
die 0.1 mol/l vernachlässigen und kriegst x=√(0.1 · K)=7.5·10⁻⁶ mol/l,
also einen pOH von 5.13 und einen pH von 14−pOH=8.87.

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