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| Aufgabe | | Schwefel reagiert in zwei Stufen mit Wasser. Berechne den pH- Wert der Schwefelsäure unter Berücksichtigung der zweiten Protolysestufe. (Konzentration der Schwefelsäure = 0,1 mol/l) |
Ich habe bereits die erste Protolysestufe ausgerechnet. Da kam der pH-Wert 1 raus.
Ich würde jetzt ausrechnen wie viele H3O+ Ionen bei der zweiten Protolyse entstehen, das Ergebnis mit der Anfangskonzentration addieren und dann den negativen logarithmus für den pH- Wert.
Leider weiß ich nicht wie ich ausrechnen kann wie viele H3O+ ionen bei den zweiten Protolyse entstehen.
Kann mir dabei jemand helfen? Danke schonmal
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Hallo,
> Schwefel reagiert in zwei Stufen mit Wasser. Berechne den
> pH- Wert der Schwefelsäure unter Berücksichtigung der
> zweiten Protolysestufe. (Konzentration der Schwefelsäure =
> 0,1 mol/l)
> Ich habe bereits die erste Protolysestufe ausgerechnet. Da
> kam der pH-Wert 1 raus.
> Ich würde jetzt ausrechnen wie viele H3O+ Ionen bei der
> zweiten Protolyse entstehen, das Ergebnis mit der
> Anfangskonzentration addieren und dann den negativen
> logarithmus für den pH- Wert.
> Leider weiß ich nicht wie ich ausrechnen kann wie viele
> H3O+ ionen bei den zweiten Protolyse entstehen.
Du kannst in erster Näherung davon ausgehen, dass in der zweiten Protolysestufe genauso viele [mm] H^{+}-Ionen [/mm] entstehen, wie in der ersten Protolysestufe.
[mm] $H_{2}SO_4$ [/mm] ist eine starke Säure, [mm] $HSO_4^-$ [/mm] noch eine mittelstarke.
Also kann man in etwa angeben:
[mm] c(H_{3}O^+) [/mm] = -lg(0,2) mol/l [mm] \approx [/mm] 0,7 .
LG, Martinius
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Unser Lehrer meinte, dass wir das genau ausrechnen sollen...!
Er hat uns auch gesagt, dass ein ph- Wert von 0,95 rauskommen soll.
Wie kann ich genau ausrechnen wie hoch die Konzentration der H3O+ Ionen ist?
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Hallo Sternchen,
wenn Du es genauer ausrechnen möchtest, brauchst die beiden pKs-Werte der Schwefelsäure:
[mm] pKs_1 [/mm] = -3 ; [mm] pKs_2 [/mm] = 1,96
Aus dem 1. pKs-Wert geht hervor, dass Schwefelsäure in der 1. Protolysestufe zu 99,01% protolysiert, d. h.
$[H_3O^+] = 0,1 mol/l * 0,9901 = 0,09901 mol/l [mm] \approx [/mm] 0,1 mol/l$
So, jetzt die zweite Protolysestufe:
[mm] $HSO_4^- [/mm] + [mm] H_{2}O \rightleftharpoons SO_4^{2-}+H_{3}O^+$
[/mm]
, dann das MWG aufstellen
[mm] $\bruch{[SO_4^{2-}]*[H_{3}O^+]}{[HSO_4^-]} =K_s [/mm] = [mm] 10^{-1,96} [/mm] mol/l$
Oder, mit Variablen formuliert:
[mm] $\bruch{[x]*[x]}{[HSO_4^-]} =K_s [/mm] = [mm] 10^{-1,96} [/mm] mol/l$
Diese MWG würde gelten, wenn Du nur Hydrogensulfat in der Lösung hättest; jetzt musst Du aber noch die Protonen aus der ersten Protolysestufe (=0,1 mol/l)berücksichtigen, welche die Dissoziation des Hydrogensulfats zurückdrängen:
[mm] $\bruch{[x]*[x+0,1]}{0,1 mol/l} =K_s [/mm] = [mm] 10^{-1,96} [/mm] mol/l$
So erhältst Du eine quadratische Gleichung mit 2 Lösungen, von denen die eine negativ ist und keinen Sinn ergibt:
[mm] $x^2+0,1*x-0,0011 [/mm] = 0$
[mm] $x_1 [/mm] = 0,01 mol/l$
Also hast Du in summa einen pH von
pH = -lg(0,1+0,01) = 0,96.
LG, Martinius
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