pH Wert bei zweiprotonigen Säuren
Ich bins nochmal,
nachdem mir eben so schnell geholfen wurde hier meine zweite Frage: Folgende Situation: Ich habe eine Säure, ihre Konz. in Wasser und ihren pKs Wert. Ich soll den pH Wert der Lösung berechnen.
ich habe das MWG aufgestellt, nach c(H3O+) umgestellt und logarithmiert und vereinfacht. ich kam dan auf diese Formel: pH=0,5*(pKs-lg(konzentration der Säure))
Das ist bei einprotonigen Säuren ja noch recht einfach, wie rechne ich jedoch den pH Wert bei zweiprotonigen Säuren (also mit 2 pKs Werten) aus? Ich weiß, dass oft das zweite Proton garnicht mehr disoziiert.
Wie rechne ich jedoch den pH Wert unter Berücksichtigung beider pKs Werte aus?
Vielen Dank, mm201
3 Antworten
In der Regel erhält man eine gute Näherung unter Vernachlässigung der zweiten Stufe. Allerdings gilt die von dir notierte Formel nur, wenn die Dissoziation der Säure praktisch vernachlässigbar ist, also für c(Säure) ~ c0(Säure). Eine bessere Näherung ist c(Säure) = c0 - c(H+) und eingesetzt in das MWG ergibt das eine quadratische Gleichung für c(H+). Willst du doch unbedingt beide Stufen berücksichtigen, kannst du, wie du auf dem angehängten Bild gezeigt, aus der Ladungsbilanz der Säurelösung eine Gleichung vierten Grades bzgl. c(H+) ableiten, für die du dann noch eine Lösung suchen musst (mittels Excel, WolframAlpha o. ä.).
Das ist nicht so einfach. Trotzdem gibt es eine eingängige Formel dafür:
pH = 1/2 x (pKs1+ pKs2)
Stammt aus Nylen/Wigren Einführung in die Stöchiometrie 13./15. Auflage 1969 Dr. Dietrich Steinkopff Verlag Darmstadt.
Hallo Barnold, diese Formel ist die Ampholytgleichung. Die gilt für die Lösung der Intermediatform (HA-). Also z. B. für eine Lösung von NAHCO3 oder für Lösungen der Zwitterion-Form von Aminosäuren, die auch Ampholyte darstellen. Für die reine Säurelösung (H2A) passt sie allerdings nicht.
Es darf dabei aber nicht übersehen werden, dass dies eine - zugegeben brauchbare - Näherung ist. Den pH-Wert mehrprotoniger Säuren und unterschiedlichen Dissoziationsgraden zu berechnen, ist häufig kaum noch geschlossen lösbar. Hier gibt es aber in den einschlägigen Lehrbüchern der Physikalischen Chemie auch Graphiken, mit denen man recht gut arbeiten kann.
Rechnen ist nicht meine Stärke (schon gar nicht um diese Uhrzeit). Prinzipiell addieren sich die H⁺ Konzentrationen. Vielleicht hilft dir das ja.
stimme hinsichtlich Uhrzeit und Ruhestand völlig zu; aber so einfach ist das mit der Addition nicht, da ja auch unter anderem noch sich gegenseitig beeinflussende Aktivitätskoffizienten eine Rolle spielen.
Schade, dass ich das nicht mehr wissen muss - ein wenig senkt die Rente doch den Bildungshunger.