Ph wert?

300,0 mL 0,45 M Salpetersäure sollen durch Zugabe von Kaliumcyanid auf einen pH-Wert von 8,50 gebracht werden. Berechnen Sie die dazu erforderliche Masse an Kaliumcyanid.

pKB = 4,79; M(K) = 39,1 g/mol

kann mir jemand helfen ?

ich glaube ich muss so anfangen:

Ph= Pks +log(n(A-)/n(HA)-n(A-)

also 8,5= 9,21 +log (n(A-)/ 0,135-n(A-)

ist es richtig ? Falls ja wie rechne ich weiter?

Answer 1

[Flauser]

Erstmal müssen wir die Reaktionsgleichung aufgestellen:

$KCN\ +\ HNO_3\ →\ HCN↑\ +\ KNO_3$

Die entstehende Blausäure ist flüchtig und wir nehmen an, dass diese verdamft. (Sollte dies nicht als Annahme gelten, müsste man nach Henderson-Hasselbalch auflösen) KNO3 ist ein neutrales Salz, da es aus starker Säure und starker Base gewonnen wurde.

Also pH "sauer" bis 7 ist die Neutralisationsreaktion.

Welche Stoffmenge entsteht?
$n\left(KCN=HNO_3\right)=0,3l\ \cdot\ 0,45\ mol\cdot l^{-1}=0,135\ mol$ $M\left(KCN\right)=M\left(K\right)+M\left(C\right)+M\left(N\right)=39,1\ g\cdot mol^{-1}+12,0\ g\cdot mol^{-1}+14,0\ g\cdot mol^{-1}=65,1\ g\cdot mol^{-1}$ $m=M\cdot n\ →\ m\left(KCN\right)=65,1\ g\cdot mol^{-1}\cdot0,135\ mol\ =\ 8,7885\ g\ KCN$

Soweit so gut. Aber wir haben ja den Ziel-pH von 8,5. Bei pH>7 rechnet man aber mit dem pOH $pOH\ =14-pH=14-8,5=5,5$ Der pKb ist ja bereits gegeben. Mit 4,79 ist hier eine schwache Base vorhanden. Es gilt also: $pH\ =\frac{1}{2}\left(pK_s-\lg\left[HA\right]_0\right)$ löst man das analog für den pOH auf, kommt da ne Menge von 0,2mg raus.

Also braucht man 8,7885g KCN, wenn HCN flüchtig ist.

Wie machen wir das nach Henderson-Hasselbalch (Dein Ansatz oben)?
Ähnlich. KNO3 bleibt ja ein neutrales Salz und der Puffer aus Blausäure und (Kalium)cyanid:

Hier müssen wir aber auch den pOH verwenden und es folgt: $pOH\ =pK_b+\lg\left(\frac{\left[BH^+\right]}{\left[B\right]}\right)$ eingesetzt:

$5,5=4,79+\lg\left(\frac{\left[0,45\right]}{\left[x\right]}\right)\ →\ x=\ 2,3079\ mol\ \cdot l^{-1}$

berechnet man das für 300,0ml folgt eine Masse von:

$m\left(KCN\right)=V\cdot M\cdot M\left(KCN\right)=0,3\ l\ \cdot2,3079\ mol\cdot l^{-1}\cdot65,1\ g\cdot mol^{-1}=45,07\ g$

Den Puffer stellen wir hier in-situ her. Also durch das Vermischen. Damit der Puffer überhaupt entsteht, neutralisieren wir die HNO3 mit 8,79g KCN und müssen dann noch 45,1g für die Pufferbildung ergänzen.

Insgesamt benötigt man also 53,9g KCN.

Kann das jemand bestätigen?

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Pharmazeut/PTA