MWG / pH / Ionen u.a. < allgemeine Chemie < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo zusammen!
Ich bereite mich gerade auf eine Chemie-Klausur vor und habe begonnen den Stoff zu wiederholen. Dabei bin ich bisher auf ein paar Fragen gestoßen, die ihr mir sicherlich beantworten könnt.
1) Warum ist die MWG (Massenwirkungsgesetz) Konstante k temperaturabhängig?
2) Im Heft habe ich aufgeschrieben:
[mm] H_{2}0 [/mm] ⇄ [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] OH^{-}
[/mm]
Dabei ist die Konzentration der Oxonium- und Hyroxyd-Ionen gleich groß, oder?
Wenn man die Ionenprodukt-Regel anwendet kommt man ja auf [mm] c(H_{3}O^{+})=c(OH^{})=10^{-7}
[/mm]
Sind bei der Reaktionsgleichung
HCl + [mm] H_{2}O [/mm] ⇄ [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] Cl^{-}
[/mm]
die Ionenkonzentrationen nach Einstellung des Gleichgewichts ebenfalls gleich groß?
3) HCl + [mm] H_{2}O [/mm] ⇄ [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] Cl^{-}
[/mm]
Eine Aufgabenstellung dazu lautet: Wie groß ist [mm] c(OH^{-}) [/mm] in einer Salzsäure der Konzentration 0,1 mol/l ?
Da es sich bei HCl ja um eine starke Säure handelt, kann man ja sagen:
[mm] c(HCl)=c(H_{3}O^{+})=0,1 [/mm] mol/l
Wenn man jetzt die Ionenprodukt-Regel anwendet, dann gilt:
[mm] c(H_{3}O^{+}) [/mm] * [mm] c(OH^{-}) [/mm] = [mm] 10^{-14}
[/mm]
[mm] c(OH^{-})= 10^{-13}
[/mm]
Ist das richtig?
Und jetzt eine blöde Frage:
Warum sind dort überhaupt [mm] OH^{-}-Ionen [/mm] enthalten? Ich dachte, es gäbe dort nur [mm] H_{3}O^{+}- [/mm] und [mm] Cl^{-}-Ionen? [/mm]
Ich hoffe, dass sind jetzt nicht zu viele Fragen. Mit Sicherheit werden noch ein paar folgen. 
Es wäre schön, wenn mir jemand weiter helfen könnte!
LG Eli
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:33 Mo 08.12.2008 | | Autor: | Dinker |
3) Ich kam auf einen POH Wert von 13, was deiner Zahl entspräche
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:38 Mo 08.12.2008 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
> 1) Warum ist die MWG (Massenwirkungsgesetz) Konstante k
> temperaturabhängig?
Die Arrhenius Gleichung verbindet Kinetik und aktivierungenergie miteinander, siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Arrhenius-Gleichung
Nun ist die Gleichgewichtskonstante der Quotient der Geschwindigkeitskonstante der Hin und der Rückreaktion:
K=k/k´
Dementsprechend ist auch K Temperaturabhängig.
> 2) Im Heft habe ich aufgeschrieben:
> [mm]H_{2}0[/mm] ⇄ [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]OH^{-}[/mm]
> Dabei ist die Konzentration der Oxonium- und Hyroxyd-Ionen
> gleich groß, oder?
Das gilt nur für reines Wasser!
> Wenn man die Ionenprodukt-Regel anwendet kommt man ja auf
> [mm]c(H_{3}O^{+})=c(OH^{})=10^{-7}[/mm]
Richtig bei reinem Wasser
> Sind bei der Reaktionsgleichung
> HCl + [mm]H_{2}O[/mm] ⇄ [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]Cl^{-}[/mm]
> die Ionenkonzentrationen nach Einstellung des
> Gleichgewichts ebenfalls gleich groß?
Nein, denn dann hättest du ja keine saurer Reaktion.
Dass cOH^- und cH^+ gleich groß sind gilt im enteffekt nur bei pH 7.
> 3) HCl + [mm]H_{2}O[/mm] ⇄ [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]Cl^{-}[/mm]
> Eine Aufgabenstellung dazu lautet: Wie groß ist [mm]c(OH^{-})[/mm]
> in einer Salzsäure der Konzentration 0,1 mol/l ?
>
> Da es sich bei HCl ja um eine starke Säure handelt, kann
> man ja sagen:
> [mm]c(HCl)=c(H_{3}O^{+})=0,1[/mm] mol/l
> Wenn man jetzt die Ionenprodukt-Regel anwendet, dann
> gilt:
> [mm]c(H_{3}O^{+})[/mm] * [mm]c(OH^{-})[/mm] = [mm]10^{-14}[/mm]
> [mm]c(OH^{-})= 10^{-13}[/mm]
>
> Ist das richtig?
Das ist richtig!
> Und jetzt eine blöde Frage:
> Warum sind dort überhaupt [mm]OH^{-}-Ionen[/mm] enthalten? Ich
> dachte, es gäbe dort nur [mm]H_{3}O^{+}-[/mm] und [mm]Cl^{-}-Ionen?[/mm]
NA du kennst ja das Ionenprodukt. Du hast nachgewiesen wie viel H_3O^+ in der Lösung ist. Daraus folgt unausweichlich die Konzentration an OH^-
Gruß ONeill
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Hallo und danke!
> Nein, denn dann hättest du ja keine saurer Reaktion.
> Dass cOH^- und cH^+ gleich groß sind gilt im enteffekt nur
> bei pH 7.
Okay.
Aber:
HCOOH + H_2O ⇄ [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] HCOO^{-}
[/mm]
Als wir jedoch den pH-Wert einer wässrigen Ameisensäue mit c(HCOOH)= 0,01 mol/l und [mm] pk_s=2,34 [/mm] ermittelten, haben wir gesagt:
Nach Einstellung des Gleichgewichts gilt:
[mm] c(H_{3}O^{+})= c(HCOO^{-}
[/mm]
Und so war:
[mm] 10^{-2,34} [/mm] = [mm] c(H_{3}O^{+})^{2} [/mm] / c(HCOOH)
usw. und somit konnten wir schließlich auf die c(Oxonium) und damit auf den den pH-Wert kommen.
Warum sind hier die Ionen-Konz. gleich? Wässrige Methansäure ist ja auch (schwach) sauer und nicht neutral?
Zu der Ionenprodukt-Sache:
Heißt dass: Überall wo es Oxonium-Ionen gibt, gibt es auch automatisch Hydroyd-Ionen?
Danke für die Hilfe!
LG Eli
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Hi, Elisabeth,
> HCOOH + H_2O ⇄ [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]HCOO^{-}[/mm]
>
> Als wir jedoch den pH-Wert einer wässrigen Ameisensäue mit
> c(HCOOH)= 0,01 mol/l und [mm]pk_s=2,34[/mm] ermittelten, haben wir
> gesagt:
>
> Nach Einstellung des Gleichgewichts gilt:
> [mm]c(H_{3}O^{+})= c(HCOO^{-}[/mm]
>
> Und so war:
> [mm]10^{-2,34}[/mm] = [mm]c(H_{3}O^{+})^{2}[/mm] / c(HCOOH)
> usw. und somit konnten wir schließlich auf die c(Oxonium)
> und damit auf den den pH-Wert kommen.
>
> Warum sind hier die Ionen-Konz. gleich? Wässrige
> Methansäure ist ja auch (schwach) sauer und nicht
> neutral?
Du siehst ja an Deiner Reaktionsgleichung, dass bei der Übertragung von Protonen auf [mm] H_{2}O-Molekuele [/mm] genau so viele [mm] H_{3}O^{+} [/mm] - Ionen entstehen wie Azetationen. Daher ist beider Konz. gleich (wobei man natürlich die paar Oxoniumionen, die es in Wasser immer gibt, vernachlässigt, denn es sind im Vergleich zu denen, die sich bei obiger Reaktion neu bilden, sehr, sehr wenige.)
> Zu der Ionenprodukt-Sache:
> Heißt dass: Überall wo es Oxonium-Ionen gibt, gibt es auch
> automatisch Hydroxyd-Ionen?
Richtig!
Aber reden wir hierbei lieber von wässrigen Lösungen; dann gilt auch das Umgekehrte!
mfG!
Zwerglein
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Hallo!
Vielen Dank für die Hilfe!
> Du siehst ja an Deiner Reaktionsgleichung, dass bei der
> Übertragung von Protonen auf [mm]H_{2}O-Molekuele[/mm] genau so
> viele [mm]H_{3}O^{+}[/mm] - Ionen entstehen wie Azetationen. Daher
> ist beider Konz. gleich (...)
Aber dann müssten doch auch bei der wässrigen Salzsäure die Ionenkonz. gleich sein, oder?
HCl + [mm] H_{2}O [/mm] ⇄ [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] Cl^{-}
[/mm]
Denn hier entsteht ja auch für jedes Oxonium-Ion ein Chlorid-Ion oder nicht??
ONeill sagte aber, dass hier die Konz. nicht gleich sein.
Irgdnwas verstehe ich hier wohl falsch.
Was??
Bedanke mich für die Hilfe!
LG Eli
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Hi, Elisabeth,
> Aber dann müssten doch auch bei der wässrigen Salzsäure die
> Ionenkonz. gleich sein, oder?
>
> HCl + [mm]H_{2}O[/mm] ⇄ [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]Cl^{-}[/mm]
>
> Denn hier entsteht ja auch für jedes Oxonium-Ion ein
> Chlorid-Ion oder nicht??
> ONeill sagte aber, dass hier die Konz. nicht gleich sein.
>
> Irgendwas verstehe ich hier wohl falsch.
Ihr beide habt da wohl "aneinander vorbei geredet".
ONeill meint, dass anders als in neutralem Wasser die Oxonium- und die Hydroxid-Ionenkonzentrationen nicht gleich groß sind: Da hat er Recht!
Wenn Deine Frage sich aber auf Oxoniumionen und Chloridionenkonzentration bezieht, dann lautet die Antwort: Ja! Die beiden sind natürlich gleich.
(Jedenfalls dann, wenn man die paar gaaaanz, gaaaanz wenigen Oxoniumionen, die in Wasser immer schon vorhanden sind, vernachlässigt!)
mfG!
Zwerglein
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