Frage von 8erad9qOim8, 97

Wieso neutralisiert sich die Flüßigkeit nicht bei um 7 pH - wenn Base und Säure zu gleichem Maße hinzu?

Hi,

ich habe kürzlich ein Experiment gemacht, in dem ich eine Flüßigkeit (pH=3,3) und eine weitere (pH=12) auf ihren pH-Wert untersucht habe. Beide Flüßigkeiten haben die gleiche Menge gehabt (V=0,05L). Als ich nun beide zusammen geschüttet habe, hat sich etwas merkwürdiges gezeigt: Die Flüßigkeit hatte nun nicht mehr den pH= +7,5, sondern pH=3,4.

Wieso hat die Base nicht mehr vom sauren Charakter der Flüßigkeit neutralisiert ?

Ich verstehe das nicht. Ich würde mich über gute Antworten freuen.

MfG erad

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 20

Du weißt ja nich, wie stark die Konzentrationen der jeweiligen Stoffe in Deinen beiden Suppen waren (oder wenn Du es weißt, dann hast Du es nicht hingeschrieben).

Grundsätzlich sind pH-Wert-Berechnungen nicht trivial. Wenn Du zwei Lösun­gen mit bestimm­ten pH-Werten zusam­men­schüttest, sollte immer eine Lösung mit einem pH-Wert da­zwischen heraus­kom­men (zu­min­dest fällt mir jetzt auf die Schnelle nichts ein, wie man dieses Prinzip unter­laufen kann; vielleicht hat jemand mit wacherem Verstand ein gutes Gegen­beispiel auf Lager).

Wenn Du also zwei Lösungen mit pH=3.3 und 12 zusammenschüttest, dann kann der pH genauso gut bei 7,8, 3.31 oder 11.99 liegen, das hängt von der Zusammensetzung und Konzentration der beiden Lösungen ab.

Ein willkürlich gewähltes Beispiel: Eine Lösung, die 0.91 mol/l Zitronen­säure und 1 mol/l Natrium­dihydrogen­citrat enthält, hat den pH 3.102. Eine Lösung von NaOH mit der Konzentration 0.01 mol/l hat pH 12. Schüttet man die beiden zusammen, dann erhält man (wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe) pH 3.111. Man würde also in der Praxis überhaupt keine Änderung des pH-Wertes sehen.

Wäre die saure Lösung aber 1:10 verdünnt (also 0.091 mol/l H₃Cit und 0.1 mol/l NaH₂Cit), dann hätte sie pH 3.108 (also praktisch dasselbe wie zuvor). Gemischt mit der 0.01 mol/l NaOH bekommen wir aber jetzt pH 3.199, also eine gerade mal merkliche Änderung.

Und jetzt verdünnen wir die saure Lösung noch mehr (0.0091 mol/l H₃Cit und 0.01 mol/l NaH₂Cit); der pH ist nun 3.16. Gemischt mit der 0.01 mol/l NaOH bekommen wir jetzt pH 4.01, eine deutlich sichtbare Änderung.

Und weil es soviel Spa macht, rechnen wir das ganze nochmals mit 0.00091 mol/l H₃Cit und 0.001 mol/l NaH₂Cit (pH=3.42). Mit der 0.01 mol/l NaOH (pH=12) bekommen wir jetzt einen pH-Wert von sagenhaften 11.42!

Du siehst also: Es hängt wirklich alles von den Details ab.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Hey, danke für die Antwort.

Ja, nun verstehe ich es, laß mich mal rekapitulieren:

Da die Konzentration der Zitronensäure höher als die des basischen Wassers ist, kann das basische Wasser dieselbe nicht ausgleichen. Hmm, normalerweise sollte das die Aufgabe des basischen Wassers ja sein, es soll die Säuren des Körpers neutralisieren, je nach dem Bedarf des Menschen.

Kannst du mir eine Möglichkeit empfehlen, an das Ziel zu kommen?

Ich habe gehört Natron bietet sich an, kann allerdings nur bis 8 pH gesteigert werden, wobei ja offen bleibt, ob solch eine Base dann stärker ist als Zitronensäure.

Danke nochmal für den Sprung von den pKs Werten zur Konzentration. Liegt dann eigentlich im pKs die Konzentration schon verrechnet vor, oder ist das doch etwas anderes ?

Lg

erad

Kommentar von indiachinacook ,

Da die Konzentration der Zitronensäure höher als die des basischen
Wassers ist, kann das basische Wasser dieselbe nicht ausgleichen.

Ja, so ungefähr. Die NaOH ist in meinem Beispiel weniger konzentriert als die Säure, beim Kampf Mann gegen Mann (in einer Neutralisierung) muß sie also unterliegen. Aber weil NaOH stark ist und Zitronensäure nicht so sehr (und außerdem durch die Zugabe von Zitrat gedämpft wird), kann die NaOH gegenüber dem Wasser fünf pH-Einheiten nach unten reißen, die Zitrone aber nur knapp vier nach oben.

Den Rest habe ich nicht verstanden.

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 31

Zuerst einmal: Ich finde es toll, dass Du dieses Experiment durchgeführt hast und nach einer Erklärung suchst nachdem Deine eigenen Überlegungen nicht zum Ziel führten.

Ich weiß nun nicht, wie weit Du schon mit Deinem chemischen Wissen bist. Der von Dir eingeschlagene Weg nach der Mischung die beiden pH-Wert zu addieren und durch 2 zu teilen ist falsch.

Es wurde Dir von den anderen Antwortgebern schon versucht eine Teilantwort zu geben. Wahrscheinlich kannst Du aber mit Begriffen wie Säurestärke (pKs-Wert) oder Dissoziation noch nichts anfangen.

Bei Deiner Messung ist aber ein grundsätzliches Problem beim Ergebnis. Angenommen, Du hattest eine starke Säure und Natronlauge für die Mischung verwendet. Du hättest nach der Mischung eigentlich pH = 11,7 erhalten müssen, denn Deine Lauge war viel konzentrierter als die verwendete Säure.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Ja, ist wahr, ich bin perplex, normalerweise hätte ich ein Ergebnis erwartet, das zumindest nicht so weit runter auf der pH-Skala führt. Eigentlich dachte ich an ein Ergebnis in der Mitte, und hoffte, es würde nach 8 und höher ausschlagen.

Ich weiß nun, das die Base wohl nicht gerne H/H3O+ Ionen aufnimmt. Das einzige Logische würde ja sein, das die Säure viel zu stark war, doch ich bin mir sicher, die richtigen pH-Werte gemessen zu haben, ich habe kurz davor die Kalibrierung des pH-Meters vorgenommen.

Kannst du mir hier weiter helfen, denn ich komme hier nicht weiter ?

Lg

erad

Kommentar von vach77 ,

Ich habe gar nicht gewagt das Wort "Kalibrierung" mit in die Diskussion einfließen zu lassen, da ich dachte, dass dieser Begriff Dir überhaupt nichts sagt.

Ich hatte vermutet, dass Du eine pH-Elektrode aus dem Schrank geholt und damit sofort Messungen durchgeführt hast. Allerdings dürfte trotzdem die Elektrode nach der von Dir durchgeführten Mischung keine saure Lösung anzeigen.

Ich habe leider keine Vorstellung wie es zu der Fehlmessung bei Dir kommen konnte.

Antwort
von nachtstrom, 42

Es gibt Stärke und schwache Säuren. Die stärkste ist Schwefelsäure eine eher schwache Säure ist zum Beispiel Essigsäure der Wert für die Säure "Stärke" ist der pKs- Wert. Es steht dafür wie "gerne" eine Säure H3O+ Ionen in Wasser bildet. Eine starke Säure bildet mehr H3O + Ionen 

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Hey,

Ist das Gleichgewicht dann Zeitabhängig ? Also das vielleicht ein Stoff mit der Zeit seine Protonen abgibt.

Bei dem Beispiel jedoch oben, ist es doch erstaunlich, das eine
stärkere Base eine schwäche  Säure nicht attraktiert, sondern sich der
pH-Wert nur auf 3,4 erhöht - obwohl es unterschiedliche Abstände
zwischen Skalenwerten gibt, die Säure müßte ja mehrere viele tausendmale stärker sein als die Base (12).


Das ist absurd.

Lg

Antwort
von ThomasJNewton, 20

Warum du nix shreiben flüßßik deutsch wenn du frak hasst?

Und da geht es nicht nur um Rechtschreiibung und Grammatik. Ein Mischung entsteht erst beim Mischen, und kann daher keinen anderen pH haben, weil das "Vorher" nicht existiert.

Hast du noch nie mit Farben gemalt? Weißt du nicht, dass auch ein tausenfach verdünntes Weiß immer noch weiß ist, und ein tausenfach verdünntes Schwarz immer noch schwarz?
Und dass sich erst beim Mischen zeigt, wie stark oder wirksam die "Farbe" ist?

Ich bin ja nicht generell gegen die Jugend von heute, aber wenn die Realität dermaßen in Vergesssenheit gerät, komme ich ins Grübeln.
So 10 Jahre Kommunikationssperre hätte auch Vorteile.

Nicht zuletzt auch für einige Leute hier, die ihr "Wissen" wohl hauptsächlich aus zweifelhaften Videos beziehen.

Antwort
von PeterJohann, 28

Sag doch mal genau was Du da zusammengerührt hast.

Du hast sowieso noch einen Rechenfehler in Deinem Ansatz.Der pH ist ein Logarithmus; dementsprechend hat eine pH12 Lösung 20mal mehr OH- Ionen als eine pH3.3 Lösung H3O+-Ionen.

pH12 = pOH2 = 0.01mol/l OH-

pH3.3 = 0.005mol/l H3O+

Wenn es sich um starke Säuren/Basen handelt (vollständige Dissoziation; keine Pufferbildung) würde die OH- Konzentration (der Gesamtlösung) auf 0.0095 mol/2l= 0.00475 mol/l sinken entsprechend einem pOH 2.3 oder pH11.7.

Entweder hast Du ein Gemenge von schwachen Säuren/Basen oder Du hast einen falschen pH Gemessen.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Oh, unerwartet, aber gut, daß du geantwortet hast. Nein, ich bin mir ganz sicher, daß der abgelesene Wert korrekt ist. Ich habe mich ja auch gewundert, ob es sein kann, einen solchen Wert zu erhalten, schließlich liegt ein sehr viel viel höherer Basencharakter nach pH-Wert vor: tatsächlich, es sind nur 3,4 geworden.

Liegt es dann zwangsweise an einer zu starken Säure gegenüber einer zu schwachen Base ?

Lg

erad

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Du hast nun allerdings geschrieben: Gemenge schwacher Säuren/Basen, müßte ursprünglich nicht eine starke Säure auf schwache Base kommen ?

Kommentar von PeterJohann ,

Starke/schwache Säure + Schwache/starke Base = saure Salzlösung/basische Salzlösung

Eine Salz aus einer starken/schwachen Säure-Basen-Kombi plus die entsprechende schwache Säuer oder Base ergibt dann eine Pufferlösung, die nach Henderson-Hasselbalch zurechtgerechnet werden kann.

Leider kann ich mit Deinen Angaben nicht genug anfangen- was hast Du denn genau zusammengerührt?

 

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Hast du ein Beispiel für eine starke Base aus dem Haushalt ?

Lg

erad

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Das war basisches Wasser und Zitronensäure.

Kommentar von PeterJohann ,

Oh wow! Eine dreiwertige Säure mit 3 distinkten pKs-Werten (3,13 – 4,76 – 6,4), dass macht es auch nicht einfacher :)

Was ist denn basisches Wasser?

Kann es sein, dass Du einen Citrat-Puffer hergestellt hast?

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Weiß nicht, habe ich ? Würde ich ausgesprochen interessant finden, wenn das so wäre.

Kommentar von PeterJohann ,

NaOH aus dem Abflußreiniger? Allerdings kann man NaOH und auch KOH auch ganz legal in guter Qualität kaufen...

Nicht ganz so stark: Ca(OH)2 (gelöschter Kalk):max pH 12.5-13 (relativ starke Base, aber nicht besonders gut in Wasser löslich)

Mittelstark wäre handelsübliches Ammoniakwasser (25% ~pH12)

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Das ist Aktivwasser, so übers Internet bestellbar.

Ich beabsichtige das dann noch zu trinken, NaOH/KOH kommen dafür doch wohl nicht in Frage; ich habe mich nun mit Natriumkarbonat (Na2CO3), Waschsoda, beschäftigt: Darf ich das trinken, was meinst du ?

Lg

erad

Kommentar von PeterJohann ,

"Aktivwasser" in all seinen bescheuerten Esoterikpermutationen ist der reine Blödsinn. Dabei ist es egal, ob man eine teure Eletrolyseanlage von einer der Neppfirmen kauft oder überteuerte Lauge aus dem Handel bezieht.

Wenn Du unbedingt Lauge trinken willst ist es egal ob Du verdünnte Natronlauge, Sodalösung oder Kaisernatron schluckst, weil der "wirksame" Bestandteil immer das OH- ist.

Wenn Du einen sauren Magen hast und handelsübliche Antazida nicht nehmen willst, reicht es auch im Supermarkt Bullrichtabletten zu kaufen(Natriumhydrogencarbonat - pKb 7.48 eine 0.05 molare Lösung hat schon einen pH von 9.4).

Sollte relativ gefahrlos sein, solange man nicht übertreibt. Bei persistierenden Beschwerden würde ich immer empfehlen zum Arzt zu gehen.

Ansonsten gibt es wirklich keinen Grund Lauge zu trinken.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Ich war ursprünglich auf der Suche nach einem basischen Mittel, daß ich nach dem Sport nehmen kann, um meine Kondition zu steigern, und ich mache das schon ne Weile.

Das basische Wasser ist relativ angenehm zu trinken; doch wie man an der Zitronensäure gemerkt hat, ist es nicht recht wirksam; es wäre wohl auch zu gefährlich, eine zu basische Flk auf den Markt zu bringen.

Kannst du mir das mit dem Natron, und der pH 9,4 Lsg noch einmal erklären ?

Ich habe mir nun Natron gekauft und in Wasser, am besten warmem Wasser, gelöst, doch kam nicht über die 8 pH hinaus; - allerdings hat sie diesmal Zitronensäure neutralisieren können, nachdem ich den halben 50g Beutel gelöst hatte...

bedeutet das, ich muß etwa 100g in vielleicht 1,5 l Wasser lösen, um den pH noch weiter zu steigern ?

Und vor allem, kann man das dann noch tassenweise (also eine Tasse am Tag) trinken ?

Lg

erad

Antwort
von MausMitGebiss, 61

Weil es darauf ankommt wie stark deine Base und Säure jeweils ist.

Wenn du eine schwache Base mit einer starken Säure zusammenschüttest, bleibt der pH im sauren Bereich.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Habe ich doch geschrieben 12 & 3,3. Lg

Kommentar von MausMitGebiss ,

Nein, das sind die pH-Werte deiner Flüssigkeiten. Die sagen nichts über die Stärke von Base/Säure aus.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Kannst du mir das noch kurz wissenschaftlich erklären - damit ich es verstehe. Lg

Kommentar von Comment0815 ,

Entscheidend ist nicht nur der pH-Wert sondern auch der pKs- bzw. pK-Wert. Die beeinflussen wie stark die Säure bzw. Base dissoziiert.

Schau dir diese Stichworte vielleicht mal bei Wiki an.

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Habe ich schon gemacht, allerdings finde ich das Dissoziieren und die pK Werte nicht gerade verständlich, ich meine es hängt ja doch alles am pH Wert. Wenn ich jetzt Essig nehme und einen pH von 3 (~) zuordne und eine andere Flüßigkeit (Seifenlauge) aus dem Haushalt, die einen pH von 10 besitzt, dann kann ich doch wohl annehmen, das beide der gleichen Stärke sind. Würde ich also beide zusammentun, müßte sich ein äquivalent finden  lassen, das etwa ich der Mitte liegt, ich meine, ich habe ja verstanden, das die Skala nicht linear sondern eher potenziell verläuft, das es also unterschiedlich große Abstände zwischen den pH-Werten gibt, doch wenn ich eine Base von 12 und eine Säure von 3 nehme, dann müßte ich doch eigentlich der Base die höhere Attraktivität zuordnen können.

Demnach hätte ich ja eine stärkere Base als Säure.


Lg

Kommentar von 8erad9qOim8 ,

Ich habe die Beispiele aus einer Skala, die ich dabei gefunden habe.


Bei dem Beispiel jedoch oben, ist es doch erstaunlich, das eine stärkere Base eine schwäche  Säure nicht attraktiert, sondern sich der pH-Wert nur auf 3,4 erhöht - obwohl es unterschiedliche Abstände zwischen Skalenwerten gibt, die Säure müßte ja mehrere viele tausendmale stärker sein als die Base (12).

Das ist absurd.

Lg

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