Welches Volumen hat die fertige Mischung?
Ein Liter Salzsäurelösung (pH = 2) wird durch Zugabe von Wasser auf pH = 4 gebracht.
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A. 3 l
B. 10 l
C. 20 l
D. 75 l
E. 100 l
100 l ist richtig, wie wurde das berechnet?
2 Antworten
Das wird nicht berechnet, weil man, sofern man es gelernt hat, weiß, dass die pH-Skala eine logarithmische ist.
pH = -log[c(H3O⁺)/molL⁻¹]
Jeder Verdünnungsschritt um den Faktor 10 erhöht den pH-Wert um 1.
Das gilt für die Säuren und auch nur, bis etwa pH 6. Danach kommt die Eigendissoziation des Wassers ins Spiel. Und klar ist ja auch, dass eine Säure keinen pH größer 7 haben kann, egal wie stark man sie verdünnt.
Minimalerklärung:
Eine Ver-10-Fachung des Volumens schwächt die Säure/Base um eine pH-Stufe ab. (Merkregel) Wenn man diese Regel verinnerlicht hat, muss man überhaupt nichts rechnen. Dann "sieht" man das Ergebnis.
Ausführliche Erklärung, falls die Zahlenwerte einmal komplizierter werden:
- Man berechnet aus den beiden pH-Werten die Konzentrationen an H3O+.
- Man stellt nach n (Stoffmenge) um, denn die ist bei einer Verdünnung konstant.
- Man setzt die Stoffmengen gleich.
- Man rechnet das neue Volumen aus, weil das alte Volume ja bekannt ist.
Im Detail:
1: c(H+) ausrechnen
Bei pH 2: c(H+) = 10^-pH = 10^-2
Bei pH 4: c(H+) = 10^-pH = 10^-4
2: n = c • V
Bei pH 2: n = 10^-2 • 1L
Bei pH 4: n = 10^-4 • X
3: Gleichsetzen
10^-2 • 1L = 10^-4 • X
4: Auflösen
X = 100 L
Alles klar?
Perfekt! Ich danke dir vielmals. 🤗