Wie wird der pH-Wert von 50 %iger Natronlauge berechnet?
50 %ige Natronlauge bedeutet, dass 1000 g der Natronlauge aus 500 g NaOH und 500 g Wasser bestehen. Die Molmasse von NaOH beträgt 39,997 g/mol. Somit befinden sich in 1000 g 50 %iger Natronlauge 500 g ÷ 39,997 g/mol ≈ 12,5 mol
Der pH-Wert wird aus der Stoffkonzentration pro ein Liter Volumen berechnet. Somit muss ich zunächst berechnen, wie viel Liter Volumen 1000 g 50 %ige Natronlauge haben. NaOH hat eine Dichte von 2,13 g/ml, Wasser hat eine Dichte von 0,997 g/ml. Somit berechnet sich das Volumen von 1000 g 50 %iger Natronlauge wiefolgt:
500 g NaOH ÷ 2,13 g/ml ≈ 235 ml
500 g Wasser ÷ 0,997 g/ml ≈ 502 ml
235 ml + 502 ml = 737 ml
1000 g Natronlauge enthalten also 12,5 mol NaOH-Moleküle in einem Volumen von 0,737 Litern. Das entspricht einer Volumenkonzentration von 12,5 mol ÷ 0,737 ml ≈ 17 mol/Liter. Der dekadische Logarithmus von 17 beträgt etwa 1,23. Somit befinden sich 10^1,23 mol NaOH-Moleküle in einem Liter 50 %iger Natronlauge. Dies entspricht einem pOH von -1,23 bzw. einem pH von 15,23.
Stimmt diese Berechnung? Warum steht dann hier https://www.chemie.de/lexikon/Natronlauge.html 50 %ige Natronlauge habe eine Molarität von 19,05 mol/l, was ja einem pH von 15,28 entspräche?
2 Antworten
Mal abgesehen davon, dass du die Dichte so nicht berechnen kannst, wie du es getan hast, hast du noch ein Problem. Die pH-Wert Berechnung kannst du hier vergessen. Die Formel mit pH = - log(c) greift bei so hoch konzentrierten Lösungen nicht und du kriegst einen hohen Fehler im Ergebnis. Da musst du mit Aktivitäten statt Konzentrationen rechnen.
Ganz einfach: Die Dichte von Gemischen und Lösungen kannst du nicht berechnen, die musst du zwangsläufig messen.
Die Dichte kann man nicht einfach so berechnen. Deine Berechnung
ergibt eine Dichte von 1.36 g/ml, 50%ige NaOH hat aber 1.53.
Könntest du mir erklären, wo der Fehler bei der Berechnung der Dichte liegt? Bzw. die richtige Berechnung zeigen?