PH Wert berechnen, log von 10^-8?
Bei der Berchnung des PH-Wertes bin ich auf die Aufgabe gestoßen:
10^-8 mol/l HCl
Da HCl eine starke Säure ist mit einem vorgegebene pKs-Wert von: 4.75 würde ich die Formel ph= -lg(HA) verwenden. Wenn ich allerdings -lg(10^-8) in den Taschenrechner eingeben, erhalte ich das Ergebniss 8 - und das kann bei HCl nicht sein.
Wo liegt der Fehler ?
Danke schonmal für die Antworten
2 Antworten
Deine Frage: pH von Salzsäure, wenn c(Salzsäure) = 10⁻8 mol/L?
Bei dieser Art von Aufgabe wird oft folgender Fehler gemacht:
Man nimmt für c(H₃O⁺) die Konzentration der Salzsäure, also c(H₃O⁺) = 10⁻8 mol/L, und setzt dies in die Formel zur Berechnung des pH ein:
pH = -lg c (H3O+) = -lg 10-8 = 8
und das ist falsch.
Eine sehr stark verdünnte Säure kann keinen pH > 7 haben.
Begründung:
Das Ionenprodukt des Wassers ist Kw = c(H₃O⁺) · c(OH-) = 10-14 mol2/L2 und somit c(H₃O⁺) = c(OH-) = 10-7 mol/L
In neutralem Wasser ist also unter Standardbedingungen c(H₃O⁺) = 10⁻⁷ mol/L.
Diese Konzentration ist 10mal größer als die Konzentration der Wasserstoffionen und damit der Oxoniumionen, welche die Salzsäure beiträgt.
Die Oxoniumionen, welche die Salzsäure beiträgt, sind somit zu vernachlässigen.
Moin,
also zunächst einmal ist Salzsäure tatsächlich eine starke Säure und kann deshalb nicht einen (eher schwachsauren) pKs-Wert von 4,75 haben (was dem pKs-Wert der schwachen Essigsäure entspricht). Der pKs-Wert von Salzsäure ist –7.
Dann allerdings machst du das formal schon ganz richtig, indem du die Formel für starke Säuren anwendest, nämlich
pH = –lg[HA]
Und dann verrät dir dein Taschenrechner bei einer Konzentration von c = 10–8 mol/L natürlich den pH-Wert von 8.
Aber jetzt kommt die Logik ins Spiel. Ein pH-Wert von 7 liegt in einer neutralen Lösung vor. Wenn ich jetzt ins neutrale Wasser etwas Säure gebe, kann es unmöglich sein, dass dabei eine leicht alkalische Lösung herauskommt...
Also fragen wir uns, was eine Konzentration von 10–8 mol/L bedeutet?! Das bedeutet, dass in der Lösung Wasser auf ein Mol Säure 100.000.000 (hundert Millionen!!) Mol Wassermoleküle kommen. Das wiederum bedeutet, dass im Vergleich mit der riesigen Menge Wasser das bisschen Säure überhaupt nicht auffällt. Die Lösung wird also neutral bleiben. Kein Messgerät und erst recht kein pH-Farbindikator würde die geringe Anzahl von Oxoniumionen im Vergleich mit der normalen Autoprotolyse des Wassers bemerken. Somit kannst du sagen, dass dir in diesem Falle ein neutraler pH-Wert (bzw. pH-Bereich) von pH 7 angezeigt werden würde, weil die Säure zu schwach konzentriert ist...
LG von der Waterkant
> Kein Messgerät
Rechne mal nach. Näherungsweise addieren sich die zusätzlichen 10–8 mol/L und die aus der Autoprotolyse ohnehin schon vorhandenen 10–⁷ mol/L zu 1,1 * 10–⁷ mol/L, ergibt einen pH-Wert von 6,96
Praktische Probleme durch CO2 in Luft und in Lösung führen dann dazu, dass der gemessene Wert saurer ist als der errechnete.
Vielen Dank für die Antwort !
Soll ich dann in der Prüfung einfach einen pH-Wert von 7 angeben und die Begründung die Sie oben genannt haben dazuschreiben ? Wäre das dann richtig ?