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Säure-Base-Gleichgewichte: ph-Wert Berechnung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:34 Di 04.04.2006
Autor: chaoslegend

Aufgabe 1
Berechnen Sie die pH-Werte von folgenden Lösungen:
a) [mm] HNO_{3} [/mm] c=0,4 mol * [mm] l^{-1} [/mm] ;
b) Ameisensäure c=1,5 mol * [mm] l^{-1} [/mm] , [mm] K_{s} [/mm] = 2 * [mm] 10^{-4} [/mm] mol * [mm] l^{-1} [/mm] ;
c) Ammoniakwasser c=0,05 mol * [mm] l^{-1} [/mm] , [mm] K_{b}=1,78 [/mm] * [mm] 10^{-5} [/mm] mol * [mm] l^{-1} [/mm]

Aufgabe 2
Welche Konzentration muss eine Salzsäure- bzw. Essigsäurelösung haben, damit der pH-Wert der Lösung = 2,5 ist.

Aufgabe 3
a) Zu 1l Salzsäure c=1 mol * [mm] l^{-1} [/mm] gibt man 0,9 mol Natriumhydroxid. Wie groß ist der pH-Wert der Lösung?
n) Zu 1l Essigsäure c=1 mol * [mm] l^{-1} [/mm] gibt man 0,9 mol Natriumhydroxid. Wie groß ist der pH-Wert der Lösung?
Die Volumenzunahme soll bei der Rechnung vernachlässigt werden.

Aufgabe 4
In 100 ml Ammoniak-Lösung c=0,1 mol * [mm] l^{-1} [/mm] gibt man 0,3 ; 0,7 bzw 1,5 g Ammoniumchlorid. Welchen pH-Wert haben die Lösungen?

Hallo!
Ich stehe vor einem großem Problem... unsere Chemielehrerin ist krank und hat uns kurzerhand zahlreiche Aufgaben gegeben... Wir sollten uns die Informationen dazu aus einem Chemiebuch holen.
Problem: Keiner von uns versteht da irgendwie etwas... Wir hatten mit gerade mal mit einfachen Berechnungen wie zB "berechnen Sie den pH-Wert von [mm] c(H_{3}O^{+}) [/mm] = 3,2 * [mm] 10^{-10} [/mm] mol/l und die Hydroxiud-Ionenkonzentration. Mehr aber auch nicht...

Meine Frage jetzt, könnt ihr mir irgendwie einen Ansatz geben, wie man solche Aufgaben rechnet? Ich will nur verstehen wie das geht, weil der Text im Chemiebuch mir überhaupt nicht geholfen hat... wenn ich das den mal verstehen würde, könnte ich auch die Aufgaben rechnen, und ihr könntet dann evtl. kontrollieren?

wäre echt nett

        
Bezug
Säure-Base-Gleichgewichte: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:42 Mi 05.04.2006
Autor: mathmetzsch

Hallo,

bei starken Säuren wie z.B. HCl, [mm] HClO_{4} [/mm] oder [mm] H_{2}SO_{4} [/mm] verwendet man zur Berechnung [mm] pH=-lg(c_{Saeure}). [/mm] Bei schwächeren Säuren benutzt man die Formel [mm] pH=0,5(pK_{S}-lg(c_{Saeure}). [/mm] Diese sind allerdings NÄherungen, weil man immer eine Größe vernachlässigt. Normalerweise verwendet man zur Berechnung das MWG.

Nun zu deinen Aufgaben:

> Berechnen Sie die pH-Werte von folgenden Lösungen:
>  a) [mm]HNO_{3}[/mm] c=0,4 mol * [mm]l^{-1}[/mm] ;

Verwende [mm] pH=-lg(c_{Saeure}) [/mm]

>  b) Ameisensäure c=1,5 mol * [mm]l^{-1}[/mm] , [mm]K_{s}[/mm] = 2 * [mm]10^{-4}[/mm]
> mol * [mm]l^{-1}[/mm] ;

[mm] pH=0,5(pK_{S}-lg(c_{Saeure}) [/mm]

>  c) Ammoniakwasser c=0,05 mol * [mm]l^{-1}[/mm] , [mm]K_{b}=1,78[/mm] *
> [mm]10^{-5}[/mm] mol * [mm]l^{-1}[/mm]

Für Basen kann man die Formel auch verwenden:
[mm] pH=14-0,5(pK_{B}-lg(c_{Base}) [/mm] oder [mm] pOH=0,5(pK_{B}-lg(c_{Base}) [/mm] und
14=pH+pOH.

>  Welche Konzentration muss eine Salzsäure- bzw.
> Essigsäurelösung haben, damit der pH-Wert der Lösung = 2,5
> ist.

Stelle die Formeln oben um. Beachte aber, dass Essigsäure eine schwache Säure ist. [mm] pK_{S}=4,75. [/mm]

>  a) Zu 1l Salzsäure c=1 mol * [mm]l^{-1}[/mm] gibt man 0,9 mol
> Natriumhydroxid. Wie groß ist der pH-Wert der Lösung?
>  n) Zu 1l Essigsäure c=1 mol * [mm]l^{-1}[/mm] gibt man 0,9 mol
> Natriumhydroxid. Wie groß ist der pH-Wert der Lösung?
>  Die Volumenzunahme soll bei der Rechnung vernachlässigt
> werden.

Hier verwendet die Formel [mm] pH=pK_{S}+\bruch{c_{A^{-}}}{c_{HA}}. [/mm] Dazu zunächst alle Größen ausrechnen!

>  In 100 ml Ammoniak-Lösung c=0,1 mol * [mm]l^{-1}[/mm] gibt man 0,3
> ; 0,7 bzw 1,5 g Ammoniumchlorid. Welchen pH-Wert haben die
> Lösungen?

Bei Salzen gilt [mm] pH=\bruch{pK_{S}-lg(c_{Salz})}{2}. [/mm]

>  Hallo!
>  Ich stehe vor einem großem Problem... unsere
> Chemielehrerin ist krank und hat uns kurzerhand zahlreiche
> Aufgaben gegeben... Wir sollten uns die Informationen dazu
> aus einem Chemiebuch holen.
>  Problem: Keiner von uns versteht da irgendwie etwas... Wir
> hatten mit gerade mal mit einfachen Berechnungen wie zB
> "berechnen Sie den pH-Wert von [mm]c(H_{3}O^{+})[/mm] = 3,2 *
> [mm]10^{-10}[/mm] mol/l und die Hydroxiud-Ionenkonzentration. Mehr
> aber auch nicht...
>  
> Meine Frage jetzt, könnt ihr mir irgendwie einen Ansatz
> geben, wie man solche Aufgaben rechnet? Ich will nur
> verstehen wie das geht, weil der Text im Chemiebuch mir
> überhaupt nicht geholfen hat... wenn ich das den mal
> verstehen würde, könnte ich auch die Aufgaben rechnen, und
> ihr könntet dann evtl. kontrollieren?
>  
> wäre echt nett

Viele Grüße
Daniel

Bezug
                
Bezug
Säure-Base-Gleichgewichte: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 17:06 Do 06.04.2006
Autor: chaoslegend

Hier erstmal Lösungen zu 1.+2., könntet ihr gucken ob die richtig sind? 3.+4. kapier ich nicht:(

1.a) [mm] HNO_{3} [/mm] c=0,4 [mm] mol*l^{-1} [/mm] ; pH= -lg [mm] c(HNO_{3}) [/mm]
= 0,40

b) Ameisensäure HCOOH c=1,5 [mm] mol*l^{-1}, K_{s}=2*10^{-4} mol*l^{-1} [/mm]
     pH= [mm] 0,5(pK_{s} [/mm] - lg c(HCOOH)) => [mm] pK_{s} [/mm] = -lg [mm] K_{s} [/mm] = 3,7 => pH= 1,76

c) Ammoniakwasser [mm] NH_{4}OH [/mm] c=0,05 [mm] mol*l^{-1}, K_{B}=1,78*10^{-5} mol*l^{-1} [/mm]
pH= 14 - [mm] 0,5(pK_{B} [/mm] - lg c(Säure)) => [mm] pK_{B}= [/mm] -lg K-{B} = 4,75 => pH= 10,97

2.) Salzsäure => pH= -lg c(HCl) => 2,5 = - lg c(HCl) => c(HCl) = [mm] -10^{2,5} [/mm] = [mm] 3,16*10^{-3} [/mm]
    Essigsäure => [mm] CH_{3}COOH, pK_{s}=4,75, [/mm] pH = [mm] 0,5(pK_{s} [/mm] - lg c(Säure))
   => 2,5 = 0,5(4,75 - lg [mm] c(CH_{3}COOH)) [/mm] => 5 = 4,75 - lg [mm] c(CH_{3}COOH) [/mm] => 0,25 = - lg [mm] c(CH_{3}COOH) [/mm]
=> [mm] c(CH_{3}COOH) [/mm] = [mm] -10^{0,25} [/mm] = 0,56

3.) ? Wie soll ich denn [mm] pK_{s} [/mm] bzw. [mm] \bruch{c_{A^{-}}}{c_{HA}} [/mm] berechnen???

4.) genauso hier, wie die werte berechnen? versteh ich nicht:(

Bezug
                        
Bezug
Säure-Base-Gleichgewichte: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:20 Do 06.04.2006
Autor: matux

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