PH Wert berechnen von einer Lösung ?
Hallo, ich weiß nicht wie ich den PH Wert berechnenden soll.. kann ich das einfach über Handerson Hasselbach Gleichung ? Oder geht das nicht weil beides Säuren sind .. dankeee
3 Antworten
Für die Salzsäure als sehr starke Säure kann man vollständige Dissoziation annehmen. Es gilt:
c(H3O⁺) = c(HCl0) = 0,05 mol/L
pH = -log(0,05) = 1,3
Für die Essigsäure wird diese Beziehung angewendet:
pH = 1/2(pKs - log(cHA))
pKs = -log Ks
Damit errechnet sich der pH:
pH = 1/2(4,73 -2) = 1,4
Also die Mischung der Säuren sollte einen pH zwischen 1,3 und 1,4 haben.
Das kann ich nicht exakt beantworten, aber ich denke, dass man das über das Massenwirkungsgesetz mit allen beteiligten Spezies machen müsste.
Die gestellte Aufgabe ist insofern nicht so besonders günstig, weil die Essigsäurekonzentration mit 2 mol/L vorgegeben ist. Das ist mit 120 g/L schon eine recht dicke Suppe, so dass die von mir verwendete Näherungsformel an ihre Grenzen kommt. In praxi wird der errechnete pH-Wert höher liegen. Es dominiert somit die HCl, wobei die paar Acetationen bei dem niedrigen pH eine gewisse Pufferung bewirken. pH 1,3 - 1,4 ist also ein realistischer Wert und für die Praxis meist hinreichend genau.
Hatte auch erst die Idee es einzeln auszurechnen aber habe nirgendwo die Bestätigung dafür gefunden und war deswegen etwas unsicher
Log(2)=0,3. 4,73-0,3~4,4. 0,5*4,4=2,2. Etwas hibbelig heute?
Darum ging's mir auch gar nicht, sondern dass ich ja geantwortet hatte, dass man die Essigsäure komplett ignorieren kann, und da stärkt jedes Zehntel pH die Überzeugungskraft.
Wenn Du zu der HCl mit pH = 1,3 viel Essigsäure gibst, dann resultiert daraus ein pH von gefühlt 1,29, aber bestimmt nichts größer als 1,3.
Da keine Volumina gegeben sind, interpretiere ich die Aufgabe dahingehend, dass nach dem Zusammenmischen die angegebenen Säure-Konzentrationen vorliegen.
Da keine Volumina gegeben sind, interpretiere ich die Aufgabe dahingehend, dass nach dem Zusammenmischen die angegebenen Säure-Konzentrationen vorliegen.
Ja, davon gehe auch ich aus. Meine Überlegung war, dass nach MWG bei 2 mol/L Essigsäure eine Acetatkonzentration von 0,00612 mol/L vorliegt. Wenn dann durch die HCl eine H3O⁺-Konzentration von 0,05 mol/L auftritt, reagieren die Acetationen damit gemäß:
Ac⁻ + H3O⁺ <--> HAc
Infolgedessen bleibt ein c(H3O⁺) von 0,04388 mol/L. ===> pH = 1,36
Dabei bin ich mir allerdings nicht sicher, ob diese Überlegungen zutreffend sind, da bei 2 mol/L die Rechnung mit den Konzentrationen recht zweifelhaft ist.
> die Rechnung mit den Konzentrationen recht zweifelhaft ist
Die Aktivitätskoeffizienten werden (zumindest in erster Näherung) durch gelöste Ionen beeinflusst, während die 2 mol/l HAc weitgehend undissoziiert vorliegen.
> bei 2 mol/L Essigsäure eine Acetatkonzentration von 0,00612 mol/L vorliegt
Zwischenbemerkung: Nur dann, wenn der pH ausschließlich von dem dissoziierten Anteil der HAc stammt. Bei dem von der HCl vorgegebenen pH 1,3 sinkt die Dissoziation schon mal auf 0,5 Promille, ergo 1 mmol/l.
reagieren die Acetationen damit gemäß:
Ac⁻ + H 3O⁺ <--> HAc
Korrekt - sie nehmen (fast) all die H+ wieder auf, die sie zuvor abgegeben hatten.
In Deiner Rechnung fehlen nämlich die H+, die durch die Dissoziation der HAc freigesetzt wurden.
Unabhängig von jeder Rechnung sollte aber kurzes Nachdenken zu der Erkenntnis führen, dass Säurezugabe nicht den pH erhöht. Jedenfalls so lange nicht, wie die Säure nicht ein weiteres Mal protoniert werden kann.
Diese Überlegungen habe ich natürlich auch angestellt. Es scheint auf den ersten Blick plausibel, dass Säure + Säure nicht weniger sauer sein kann als eine Säure allein. Auch Dein Argument, dass Acetationen mit der äquimolaren Menge an H⁺-ionen auftreten, ist zutreffend. Aber irgendwie werde ich das "Gefühl" nicht los, dass die schwache Essigsäure einen gewissen Puffereffekt bewirkt. Was als Säure oder Base wirksam wird, ist ja letztlich immer relativ. Vielleicht ist da auch eine Protonierung der Essigsäure zu AcH2⁺ denkbar? Wie gesagt, ich bin da sehr unsicher. Wenn ich noch im Labor tätig wäre, würde ich das experimentell überprüfen.
Zugabe von Acetat zu einer Säure puffert, nicht aber die Zugabe von HAc.
> Vielleicht ist da auch eine Protonierung der Essigsäure zu AcH2⁺ denkbar?
Mit wasserfreier Perchlorsäure in Eisessig funktioniert das. Aber nicht in wässriger Lösung, denn da ist nunmal H3O⁺ die stärkste vorkommende Säure.
Der pH-Wert von 0,05-moraler Salzsäure liegt bei ca. 1,3.
Mit der HHG brauchst du da nicht zu rechnen, sondern kannst abschätzen, ob die Essigsäure überhaupt einen nenneswerten Beitrag leistet.
pH=1,3 pKs=4,75
Bei 2 starken Säuren gilt
„Für ein Gemisch aus zwei (oder mehreren) starken Säuren ist die pH-Berechnung relativ einfach. Da alle starken Säuren (fast) vollständig dissoziieren (also die Protonen vollständig abgeben), ist bei einem Gemisch aus starken Säuren die Protonenkonzentration in dem Gemisch gleich der Summe der (Anfangs)Konzentrationen der Säuren"
C=2+0,05=2,05. Und dann einfach die Formel für die starke Säure anwenden
pH=-log(2,05)
Bei Essigsäure handelt es sich nicht um eine starke Säure! Daher kann man bei ihr nicht einfach von einer vollständigen Deprotonierung ausgehen. Außerdem bezieht sich der Link auf eine Mischung von 2 schwachen Säuren.
Ich bin von HCl als starker Säure ausgegangen und habe die Essigsäure übersehen weiß natürlich das die eine Schwache Säure ist
Hab aber nur was zu stark +stark oder schwach +schwach gefunden
Also hast du einfach den pH der starken Säure(HCl) ausgerechnet und dann den der schwachen Säure (CH3COOH)
Aber wie kann ich das den in einem Schritt über die Mischung machen?