Wie berechne ich den pH-Wert bei der Aufgabe?
Hallo,
unsere Aufgabe lautet:
0,005 mol festes Natriumhydroxid wird zu folgenden Lösungen gegeben:
1) 1l Natirumacetatlösung der Konzentration 0,05 mol/l
2) 1l Essigsäure der Konzentration 0,05 mol/l
Berechnen Sie jeweils den pH-Wert vor und nach der Zugabe.
Kann mir jemand sagen, wie ich am besten vorgehen muss, beziehungsweise was ich bei den beiden Aufgaben rechnen muss?
1 Antwort
Das kann man entweder aus dem Massenwirkungsgesetz herleiten oder die Formeln lernen (recherchieren).
1) Da das Acetat-Ion als schwache Base reagiert, kann man das mit der Formel für schwache Basen rechnen,
pH = 14 - 1/2 · (pKB - lg c(B))
Der pKB ist 14 - pKS der konjugierten Essigsäure von 4,75. Über den pH-Wert kann die zugehörige Konzentration von OH⁻ berechnet werden. pH + pOH = 14und c(OH⁻) = 10^(-pOH)
Durch die Zugabe von 0,005 mol Natriumhydroxid wird diese Konzentration der Hydroxid-Ionen auf 0,005 mol/L erhöht. Die geringe Menge an OH⁻ durch das Acetat kann man hier vernachlässigen, da sie um einige Zehnerpotenzen geringer ist. Also ist der pOH = -lg(0,005) = 2,3
2) Die Formel für den pH schwacher Säuren ist:
pH = 1/2 · (pKS - lg c(S))
Wenn in die Säure 0,005 mol NaOH gegeben werden, dann verringert sich die Konzentration an undissoziierter Säure um diesen Betrag und es entsteht Acetat. Die Lösung enthält somit 0,045 mol Essigsäure und 0,005 mol Acetat. Das ist dann ein Puffersystem, auch wenn die Mengenverhältnisse nicht optimal sind. Das rechnet man mit der Puffergleichung nach Henderson-Hasselbalch.
pH = pKS + lg[c(Ac)(c(HAc)]
...stimmt das? Nein, pH = 1/2 · (4,75- lg(0,05))
Und nach der Zugabe von Base kann die Lösung ja keinesfalls saurer werden. Außerdem ist die Angabe von 4 Nachkommastellen hier sinnlos. Bestenfalls sollte man 2 davon schreiben.
Nach Zugabe von NaOH
pH = 4,75 + lg(0,005/0,045)
Zu 1) Wo ist das Problem? c(OH⁻)= c(NaOH) =0,005 mol/L
pOH = -lg([c(OH⁻)] und pH = 14 - pOH
Die Rechnerei werde ich nicht vorturnen. Stelle Dein Ergebnis ein und sage, ob es richtig ist.
Vielen Dank! Beim 2. bin ich nun auf ein Ergebnis gekommen:
3,5255 vor und 1,1022 nachher
stimmt das?
Und bei dem 1. komm ich bei der Berechnung der Konzentration von OH- über den pH-Wer nicht weiter, könnten Sie das nochmal erklären?