pH-Wert berechnen - schwache Säure mit starker Base?

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1 Antwort

Wir kübeln 60 ml 0.2 mol/l Mandelsäure und 25 ml 0.25 mol/l NaOH zu­sam­men. Jetzt müssen wir uns genau überlegen, was in der er­halte­nen Lösung drin ist.  Daß es 85 ml sind, sollte klar sein.

iIn der Mandelsäurelösung waren 60·0.2=12 mmol Säure drin, in der Natron­lauge 25·0.25=6.25 mmol NaOH. Naiv stöchio­metrisch gedacht (ohne Gleich­gewicht oder so) reagieren die zu 6.25 mmol Natrium­mandelat (oder wie auch immer das Zeug heißt), und 5.75 mmol Mandel­säure bleiben übrig.

(Dieser Schritt scheint Dir nicht ganz klar zu sein. 10 mmol Säure + 6 mmol NaOH sind absolut und immer dasselbe wie 4 mmol Säure + 6 mmol Salz.  Das ist eine Art Äquivalenz­trans­forma­tion, die man anwendet, damit man dann die kom­plizier­tere Gleich­gewichts­berech­nung mit einer stan­dardi­sier­ten Angabe ein­facher lösen kann)

Das ist also ein klassisches Puffersystem, in dem Säure und Salz in ver­gleich­baren Mengen vorliegen. Die Stoff­mengen durch das Volumen divi­die­ren ergibt die Stoff­mengen­konzentra­tio­nen (0.0676 und 0.0735 mol/l),und dann ins Massen­wirkungs­gesetz rein und das Zeug aus­nudeln gibt pH=3.89.

Wenn Du das mit der Henderson–Hasselbalch-Gleichung machst, dann kannst Du Dir die Division durch 85 ml auch ersparen und die Stoff­mengen direkt in den Quotienten ein­setzen (die Volumina kürzen sich sowieso raus). Die Gleichung ist zwar nur nähe­rungs­weise gültig, aber Du kriegst das­selbe Resultat 3.89 weil die Näherung hier aus­gezeich­net funk­tio­niert (der pKₐ der Mandel­säure ist 3.85).

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