Mischen von pH-Werten?
Hi ! Mal davon ausgegangen, ich habe ein Stoff mit einem pH von 7,4 in 4,5L und gebe jetzt einen zweiten mit pH 2,4 in 0,5L hinzu, wie komme ich auf das Endergebnis ? Da das Ergebnis 3,4 lautet, hab ich absolut keine Ahnung wo ich anzusetzen habe ?
6 Antworten
Sehr schwach alkalische Lösung 1: pH = 7,4
Es ist c (H3O+) = 10-7,4 mol/L = 3,98 · 10-8 mol/L
In V = 4,5 L ist dann die Stoffmenge n1 = 4,5 · 3,98 · 10-8 mol = 1,79 · 10-7 mol enthalten.
Saure Lösung 2: pH = 2,4
Es ist c (H3O+) = 10-2,4 mol/L = 3,98 · 10-3 mol/L
In V = 0,5 L ist dann die Stoffmenge n2 = 0,5 · 3,98 · 10-3 mol = 1,99 · 10-3 mol enthalten.
Mischung:
In V = 5 L sind n1(H3O+) + n2(H3O+) = 1,79 · 10-7 mol + 1,99 · 10-3 mol = 1,99 · 10-3 mol enthalten.
Dann ist c (H3O+) = n(H3O+) = 1,99 · 10-3 mol : 5 L = 3,98 · 10-4 mol/L
pH = -lg · 3,98 · 10-4 mol/L = 3,4
Ohne weitere Angaben kann man das nicht berechnen!
> Da das Ergebnis 3,4 lautet,
Sö würde das Ergebnis lauten, wenn in der Aufgabe eine Lösung einer starken Säure mit pH=2,4 und einer starken Base mit pH=7,4 stünde.
Wobei man statt der Lösung mit pH=7,4 auch einfach Wasser nehmen könnte (unter der Voraussetzung, dass die 7.4 durch die starke Base zustande kommen).
Die Zusatzinfo "Limo" erfüllt die Voraussetzung nicht, Zitronensäure hat einen pKs-Wert um 3 für die erste Stufe, ändert also beim Übergang von pH=2,4 auf 3,4 ihren Dissoziationsgrad deutlich.
Blut enthält übrigens so um die 20 mmol/l Hydrogencarbonat, dürfte ausreichen, die Limo komplett zu neutralisieren.
Der pH ist der negative dekadische Logarithmus der Konzentration der Oxoniumionen in einer Lösung (z.B. pH=3 <==> 10^-3 mol/L (H3O+)).
Du hast 10^-7,4 mol/L x 4,5L + 10^-2,4 mol/L x 0,5L. Das ergibt 0,00199 mol in 5 Liter Lösung. Du teilst durch 5 weil willst die Stoffmenge für ein Liter haben also 0,00199mol/5= 0,000398 mol/L.
Jetzt ziehst der negative dekadische Logarithmus dieser Konzentration und kommst auf dem gesuchten pH-Wert : -lg(0,000398)= 3,4.
Sorry aber ich kann's dir nicht einfacher erklären.
Vielleicht weiß es einer einfacher lösen.. ich denke immer ziemlich kompliziert. Dieser Ansatz ist aber auf jeden Fall richtig
Da der pH Wert einen negativ dekadischen Logarithmus darstellt kann man da nicht ohne weiteres einfach plusminus rechnen. Da braucht man schon mehr infos und die richtigen formeln
Die Lösung ist das sogenannte Mischungskreuz. Einfach danach googeln.
P.S.: deine Beschreibung ist sehr unglücklich und würde in einer Klausur zu Punktabzug führen. Man mischt keine pH-Werte, sondern ein bestimmtes Volumen einer Flüssigkeit mit pH = xx mit einem bestimmten Volumen einer Flüssigkeit mit pH=yy.
Zum Beispiel 5ml einer Säure mit pH=4 mit 2ml einer Base mit pH=7 (auf gut Deutsch: Wasser). Oder mit 2ml der gleichen Säure mit pH=6. Üblicherweise muß man sich dabei keine Gedanken machen, ob es starke oder schwache Säuren/Basen sind.
Das Mischungskreuz wird üblicherweise dazu verwendet, um eine Aufgabe im Stil von: Wieviel Wasser muß ich zu einer Säure mit pH=2 geben, um 500ml dieser Säure mit pH=5 zu bekommen.
m.f.G.
anwesende
Das war zunächst auch mein Ansatz, aber beim Mischungskreuz schreibt man ja das Wunschergebnis in die Mitte und hier muss ich die finale Konzentration ja selbst ausrechnen und hab sie nicht gegeben
Hi,
Wenn du die Konzentrationen aus dem pH-Wert ausrechnest, kannst du das Mischungskreuz verwenden. Grundsätzlich kann man jeden Punkt des Mischungskreuzes errechnen, wenn man die anderen 4 hat. Am Ende kommst du ziemlich genau da raus, wie es unten Forward ausgerechnet hat.
Eigentlich müsste man wissen, welche Säure und Base es ist, aber in der Schulchemie wird das bei dieser Art Aufgaben üblicherweise vernachlässigt. Wenn du ganz sicher gehen wolltest, würdest du deine Antwort beginnem mit:"Es werden vollständig dissoziierte Stoffe vorausgesetzt......"
m.f.G.
anwesende
Dann misch mal einen konzentrierten Acetatpuffer vom Ph 4,75 mit der 1000fachen Menge Wasser! Der pH ist dann immer noch 4,75.
Man muss sich über die Säurestärke nur dann keine Gedanken machen, wenn eine Regel nur für starke Säuren gilt und diese auch vorliegen.
Sorry, aber im Rahmen der gegebenen Fragestellung mit irgendwelchen konzentrierten Puffern zu kommen, ist absurd. Warum nicht gleich irgendwelche Supersäuren im Hochtemperatur Plasma bei Zero-Gravity?
Wer das Wort "üblichweise" in meiner Antwort lesen und verstehen möchte, ist klar im Vorteil.
m.f.G.
Das ist keineswegs absurd, sondern genau so, sachlich. Limonade enthält keine Supersäure, auch keine Salzsäure, sondern organische, also schwache Säuren. Und für die gilt schon bei der pH-Wert-Berechnung eine ganz andere Formel als für starke Säuren.
Mit anderen Worten: Wenn nur der pH gegeben ist, kannst du keinerlei Aussagen über die Säurekonzentration treffen. Wie willst du ein Mischungskreuz anwenden, wenn du keine Konzentrationen gegeben hast?
Gibt es eineMöglichkeit, dass im Kopf oder nur mit Stift und Papier auszurechnen?