Frage von shareyy, 66

Wie berechnet man Protonenkonzentration ohne gegebenen pH Wert?

Aufgabe: Ein Liter einer Lösung enthält 0,08mol Essigsäure und 0,10 mol Natriumacetat. Wie groß ist die Protonenkonzentration dieser Lösung? Wie groß wäre diese im Falle einer Liters einer Lösung von entsprechenden Mengen Salzsäure und Kaliumchlorid? Ks Essigsäure: 1,8 x 10^-5

Also klar kann ich dadurch den pKs Wert berechnen und dadurch den pKb wert, aber wie mache ich weiter?

Danke im Vorraus :)

Antwort
von PeterJohann, 16

Zu 1) Immer noch Henderson-Hasselbalch:

pH= pKs + lg ( [A-]/[HA] )

pKs ist der negative dekadische Logarithmus von Ks: hier 4.74

 [A-] = Konzentration in mol/l an Säureanionen im Puffer= 0.1

[HA] = Konzentration in mol/l an Säure im Puffer = 0.08


pH = 4,74 + lg 1.25 = 4.84


zu 2): HCl als starke Säure dissoziiert praktisch  komplett; KCl Als Salz einer starken Base und einer starken Säure dissoziert neutral.

Also hat man im Effekt eine 0.08 molare HCl und damit auch eine Hydroniumkonzentration von 0.08 mol/l.

pH = -lg [H3O+] = 1.1

Antwort
von henzy71, 34

Also pKs und pKb wert brauchst du nicht.

Du hast hier ein Gleichgewicht und die Gleichgewichstkonstante ist Ks und die ist gegeben.

Ich schreibe Konzentrationen mal in eckige Klammern, weil als c mit index wird hier zu unübersichtlich.

Was du haben willst ist [H+]

HCH3COOH -----> H+ + CH3COO-

Ks = [H+] * [CH3COO-] / [CH3COOH] = 1.8 * 10^-5

Der Dissozierte Anteil nennen wir x

[H+]= x

[CH3COO-] = 0.1 + x  (0.1mol Acetat + den dissozierten Teil der Säure)

[CH3COOH] = 0.08 - x (Vorhandene Essigsäure - den dissozierten Anteil)

x² + 0.1x / (0.08 - x) = 1.8 * 10^-5

x² + 0.1x = 1.44 * 10^-6 - 1.8 * 10^-5 x

x² + 0.100018x-1,44*10^-6 = 0

PQ- Formel anwenden. z.B. hier: http://www.jetzt-rechnen.de/Mathematik/p-q-Formel.html#

Den negativen Wert für x kannste natürlich vergessen - das geht nur mathematisch, chemisch ist eine negative Konzentration nicht möglich.

x = 1,44*10^-5 = [H+]

Das ist die Lösung der Aufgabe. Falls du noch den pH Wert berechnen möchstest: - log 1.44*10^-5 = 4.84

Kommentar von musicmaker201 ,

Oder man nimmt die fertige Formel.

Kommentar von henzy71 ,

Wovon sprichst du?

Kommentar von musicmaker201 ,

Hendersson-Hasselbalch

Kommentar von henzy71 ,

Der genaue Beobachter sieht, dass ich faktisch nichts anderes gemacht habe.

Kommentar von musicmaker201 ,

Das wollte ich damit auch nicht sagen ;)

Nur, dass es für die Berechnung schon eine fertige Formel gibt. Dann muss man das nicht immer so umständlich herleiten.

Kommentar von shareyy ,

Danke für die ausführliche Erklärung! :)

Kommentar von henzy71 ,

Bitteschön. Gern geschehen. (Ich bin Chemiker, aber das letzte Mal, dass ich sowas berechnet habe ist über 20 Jahre her - also danke für die Frage)

Antwort
von henzy71, 19

Nun zum 2. Teil deiner Frage:

Die Salzsäure ist vollkommen dissoziiert. Da ändert 0.1 mol KCl auch nichts dran. Daher ist [H+] in dem Fall 0.08mol/l (und der pH Wert - log 0.08 = 1.097

Eine sehr starke Säure bildet auch mit seiner konjugierten Base keinen Puffer.

Kommentar von shareyy ,

Dankesehr :)

Kommentar von henzy71 ,

Bittesehr.

Expertenantwort
von musicmaker201, Community-Experte für Chemie, 35

Schau dir mal die Henderson-Hasselbalch Gleichung an. Damit kannst du den pH-Wert von Puffern berechnen. Sie gilt aber nur für schwache Säuren, was bei Essigsäure der Fall ist.

Kommentar von shareyy ,

Und wenn dann aber das Volumen der Base gesucht wird, das nicht die konjugierte Base der Säure ist sondern eine ganz andere? :(

Kommentar von musicmaker201 ,

Da frag ich mich welche Base. So ganz aus dem Kontext gerissen kann ich dir das nicht beantworten.

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