Wie rechnet man den pH-Wert eines Gemisches aus?
Die Frage lautet folgendermaßen: Zu 100ml 0,3molarer Ammoniak-Lösung werden 10ml 1molarer Salzsäure-Lösung gegeben. Welchen pH-Wert besitzt die daraus entstandene Lösung?
Die Lösung der Aufgabe soll pH=9,6 sein, aber ich komme einfach nicht auf diese Zahl. Kann irgendwer helfen?
1 Antwort
Zuerst rechnen wir mal die beteiligten Stoffmengen.
- n(NH3) = c * V = 0,3 mol/L * 0,1 L = 0,03 mol
- n(HCl) = 1,0 mol/L * 0,010 L = 0,01 mol
Und was passiert, wenn man die Base Ammoniak mit der Säure HCl mischt? Es tritt folgende Neutralisation ein:
NH3 + HCl <--> NH4⁺ + Cl⁻
Nun kann die Reaktion hier nur soweit erfolgen, wie HCl als Minderkomponente vorhanden ist. Es bildet sich also logischerweise nur 0,01 Ammoniumchlorid, wobei 0,01 mol Ammoniak neutralisiert wurde. Daher haben wir in der Mischung jetzt 0,01 mol NH4⁺ und 0,02 mol unreagiertes NH3. Und das ist natürlich ein Puffersystem, das nach Henderson-Hasselbalch behandelt wird.
pH = pKs - lg(HA/A⁻)
HA = NH4⁺
A⁻ = NH3
Der pKs von NH4⁺ ist 9,25
pH = 9,25 - lg(0,01/0,02) = 9,25 + 0,3 = 9,55