Säure-Base-Reakt. Berechnungen < anorganische Chemie < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:36 Sa 20.04.2024 | | Autor: | hase-hh |
| Aufgabe | | Welchen pH-Wert hat eine Lösung die durch Zusammengeben von 100 ml 0,1 M NaOH und 100 ml 0,1 M [mm] H_{2}SO_{4} [/mm] entsteht? |
Moin!
Ich habe hier noch einiges nicht verstanden... daher werde ich werde meine Fragen in drei Teile aufteilen. Dies ist der 1. Teil.
Was bedeutet Molare Masse (M) und welche Einheit hat diese Größe?
Hat die Molare Masse die Einheit mol/Liter ?
In der Aufgabe
1. wird die Reaktionsgleichung aufgestellt
2. werden die absoluten Mengen berechnet
3. wird die Menge der [mm] H_{3}O^{+}-Ionen [/mm] berechnet
4. und diese Menge der [mm] H_{3}O^{+}-Ionen [/mm] ins Verhältnis zum Gesamtvolumen der Lösung gesetzt
5. und schließlich der pH-Wert berechnet.
1. 2 [mm] Na^{+} [/mm] + 2 [mm] OH^{-} [/mm] + 2 [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] SO_{4}^{2-} [/mm] - > 2 [mm] Na^{+} [/mm] + 4 [mm] H_{2}O [/mm] + [mm] SO_{4}^{2-}
[/mm]
2. 0,1 L x 0,1 mol/L NaOH - > 0,01 mol [mm] OH^{-} [/mm] + 0,01 mol [mm] Na^{+} [/mm] richtig?
0,1 L x 0,2 mol/L [mm] H^{+} [/mm] - > 0,02 mol [mm] H_{3}O^{+}
[/mm]
Ist das deshalb so, da Schwefelsäure pro Molekül zwei H-Atome enthält?
3. Menge der [mm] H_{3}O^{+}-Ionen [/mm] nach der Reaktion
0,01 mol [mm] OH^{-} [/mm] + 0,02 mol [mm] H_{3}O^{+} [/mm] - > 0,02 mol [mm] H_{2}O [/mm] + 0,01 mol [mm] H_{3}O^{+} [/mm]
Es sind nach Reaktion noch 0,01 mol [mm] H_{3}O^{+}-Ionen [/mm] übrig.
4. Das Gesamtvolumen der Lösung ist 200 ml = 0,2 L.
Verhältnis [mm] H_{3}O^{+}-Ionen [/mm] zum Gesamtvolumen:
0,01 mol [mm] H_{3}O^{+} [/mm] / 0,2 L = 0,05 mol / L [mm] H_{3}O^{+}.
[/mm]
Rechne ich damit die Molare Masse (nach Reaktion) aus?
5. pH-Wert
pH = - lg ( c [mm] (H_{3}O^{+}) [/mm] )
pH = - lg (0,05) = 1,3
Danke für eure Hilfe!
[Teil 2 s. nächste Aufgabe]
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Moin hase,
> Welchen pH-Wert hat eine Lösung die durch Zusammengeben
> von 100 ml 0,1 M NaOH und 100 ml 0,1 M [mm]H_{2}SO_{4}[/mm]
> entsteht?
> Moin!
>
> Ich habe hier noch einiges nicht verstanden... daher werde
> ich werde meine Fragen in drei Teile aufteilen. Dies ist
> der 1. Teil.
>
> Was bedeutet Molare Masse (M) und welche Einheit hat diese
> Größe?
Die molare Masse ist jene Masse einer Substanz (Atome, Moleküle oder Salze) in Gramm, welche genau einem Mol an Partikeln entspricht. Man findet sie in Periodensystemen - für die chemischen Elemente.
1 Mol besteht aus [mm] $6,0221415*10^{23}$ [/mm] Teilchen.
Bsp.: Die molare Masse von Fluor beträgt 18,9984032 Gramm.
> Hat die Molare Masse die Einheit mol/Liter ?
mol/Liter ist eine Konzentrationsangabe eines gelösten Stoffes.
Die molare Masse, auch Molmasse genennt, hat die Einheit Gramm/mol.
>
>
> In der Aufgabe
> 1. wird die Reaktionsgleichung aufgestellt
> 2. werden die absoluten Mengen berechnet
> 3. wird die Menge der [mm]H_{3}O^{+}-Ionen[/mm] berechnet
> 4. und diese Menge der [mm]H_{3}O^{+}-Ionen[/mm] ins Verhältnis
> zum Gesamtvolumen der Lösung gesetzt
> 5. und schließlich der pH-Wert berechnet.
>
>
> 1. 2 [mm]Na^{+}[/mm] + 2 [mm]OH^{-}[/mm] + 2 [mm]H_{3}O^{+}[/mm] + [mm]SO_{4}^{2-}[/mm] - > 2
> [mm]Na^{+}[/mm] + 4 [mm]H_{2}O[/mm] + [mm]SO_{4}^{2-}[/mm]
>
> 2. 0,1 L x 0,1 mol/L NaOH - > 0,01 mol [mm]OH^{-}[/mm] + 0,01 mol
> [mm]Na^{+}[/mm] richtig?
Ja.
> 0,1 L x 0,2 mol/L [mm]H^{+}[/mm] - > 0,02 mol [mm]H_{3}O^{+}[/mm]
>
> Ist das deshalb so, da Schwefelsäure pro Molekül zwei
> H-Atome enthält?
Ja.
>
> 3. Menge der [mm]H_{3}O^{+}-Ionen[/mm] nach der Reaktion
>
> 0,01 mol [mm]OH^{-}[/mm] + 0,02 mol [mm]H_{3}O^{+}[/mm] - > 0,02 mol [mm]H_{2}O[/mm] +
> 0,01 mol [mm]H_{3}O^{+}[/mm]
>
> Es sind nach Reaktion noch 0,01 mol [mm]H_{3}O^{+}-Ionen[/mm]
> übrig.
Ja.
> 4. Das Gesamtvolumen der Lösung ist 200 ml = 0,2 L.
>
> Verhältnis [mm]H_{3}O^{+}-Ionen[/mm] zum Gesamtvolumen:
>
> 0,01 mol [mm]H_{3}O^{+}[/mm] / 0,2 L = 0,05 mol / L [mm]H_{3}O^{+}.[/mm]
Ja.
> Rechne ich damit die Molare Masse (nach Reaktion) aus?
Nein.
> 5. pH-Wert
>
> pH = - lg ( c [mm](H_{3}O^{+})[/mm] )
> pH = - lg (0,05) = 1,3
Ja.
> Danke für eure Hilfe!
Bitteschön.
> [Teil 2 s. nächste Aufgabe]
LG, Martinius
P.S. Eine Antwort wurde ergänzt.
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:04 Do 25.04.2024 | | Autor: | Martinius |
Moin hase,
mir ist gestern ein Fehler unterlaufen - tut mir leid.
Der pKs von Hydrogensulfat liegt mit 1,92 im Intervall: -1,7 < pKs < 4,5
Damit gehört Hydrogensulfat zu den starken Säuren & der pH berechnet sich wie folgt:
[mm] $[H^{+}]\;=\;-\frac{Ks}{2}+\sqrt{\left(\frac{Ks}{2} \right)^2+Ks*c_0}$ [/mm] wobei [mm] $Ks=10^{-1,92}$ [/mm] und [mm] $c_0=0,05\;mol/l$
[/mm]
[mm] $pH\;=\;-lg \left( -\frac{Ks}{2}+\sqrt{\left(\frac{Ks}{2} \right)^2+Ks*c_0}\right)\; \approx \; -lg(0,019233)\; \approx \; [/mm] 1,7$
Der Unterschied zum vorherigen (unrichtigem) Ergebnis ist nicht groß - nur 0,4 pH-Einheiten - aber immerhin.
LG, Martinius
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:23 Do 25.04.2024 | | Autor: | hase-hh |
Moin Martinius,
Moin Moin zusammen!
Du schriebst, dass es drei Rechenverfahren für den pH-Wert gibt, abhängig von der Stärke der Säure.
Du unterscheidest:
sehr starke Säuren
starke Säuren und
schwache Säuren.
Gehört Hydrogensulfat zu den starken Säuren oder zu den sehr starken Säuren?
Danke & Gruß!
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Moin hase,
> Moin Martinius,
>
> Moin Moin zusammen!
>
> Du schriebst, dass es drei Rechenverfahren für den pH-Wert
> gibt, abhängig von der Stärke der Säure.
>
> Du unterscheidest:
>
> sehr starke Säuren
> starke Säuren und
> schwache Säuren.
>
> Gehört Hydrogensulfat zu den starken Säuren oder zu den
> sehr starken Säuren?
sehr starke Säuren: pKs < -1,74
starke Säuren: -1,74 < pKs < 4,5
mittelstarke bis sehr schwache Säuren: pKs > 4,5
Je nach Tafelwerk / Internetseite findet man Abweichungen.
Der pKs von Hydrogensulfat ist 1,92 und gehört somit zu den starken Säuren.
> Danke & Gruß!
LG, Martinius
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