Berechnung der Konzentration von Ameisensäure?

2 Antworten

Ich würde aus pH und pKs die Konzentration in Lösung 2 berechnen, daraus dann die in Lösung 1.

Als Fleißaufgabe würde ich dann noch den Fehler ermitteln, der sich für die Konzentration ergibt bei der pH-Messung auf 2 zählende Stellen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Und wie würdest du das dann machen?

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@Malone2409

Mit der Formel für den pH-Wert schwacher Säuren. Picus48 hat zwar Recht - aber das zu wissen wird wohl vom Schüler nicht erwartet. Wohl aber, dass er die Formel kennt und auch nach der Konzentration auflösen kann.

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Von Experte indiachinacook bestätigt

Man kann das über das Massenwirkungsgesetz rechnen, da man mit der Formel für schwache Säuren bei einem pKs von 3,75 nicht gut beraten ist und die Formel für starke Säuren ebenfalls nicht richtig funktioniert.

Ks = [H⁺][A⁻]/[HA] (1)

Dieses sind nun die Gleichgewichtskonzentrationen. Die Gleichgewichtskonzentration [HA] ist das, was von der Anfangskonzentration c0 übrigbleibt, nachdem ein Teil zu A⁻ dissoziiert ist.

[HA] = c0 - [A⁻]

Und gleichermaßen gilt:

[H⁺] = [A⁻]

Damit kann man (1) wie folgt formulieren:

Ks = [H⁺]²/(c0 - [H⁺]) (2)

Mit Ks = 10^-Ks = 10⁻3.75

und x = [H⁺] = 10⁻³ mol/L gilt:

10⁻3.75 = (10⁻³)² mol²/L²)/(c0 -10⁻³ mol/L)

Nach c0 aufgelöst erhält man:

c0 = 0,006623 mol/L = 6,623 mmol/L (Für Lösung 2 mit pH 3)

Lösung 1 ist nun um den Faktor 10 konzentrierter. In Gleichung 2 eingesetzt und für [H⁺] = x ergibt sich:

10⁻3.75 = x²/(0,06623 mol/L-x)

Nach x aufgelöst erhält man:

x = [H⁺] = 0,00334 mol/L

Und mit pH = -log[H⁺]

pH = 2,48

Bitte selbst nachrechnen. Keine Garantie!

Kannst du den Schritt von 10^-3.75 = x^2/(0.06623 - x) zu x = 0.00334 nochmal ausführlicher beschreiben?

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@Malone2409

Das hat mit der Chemie ja wenig zu tun ist nur einfache Rechnerei. Meinst Du die Gleichung nach x umzustellen? Das lasse ich normalerweise Wolframalpha in der implizierten Form rechnen, weil es mir zu lästig ist.

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@Picus48

Auf die Normalform? einer quadratischen Gleichung gebracht, sieht das so aus:

x² + 10^-3,75 * x - 0,06623*10^-3,75 = 0

Das ist dann mit der pq-Formel zu lösen.

Dazu habe ich aber wirklich keinen Bock.

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