Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : pH-Wert von Säuren
nobody
28.04.2003, 21:06
hallo vielleicht kann mir jemand helfen!
Welche Konzentration haben eine Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure mit dem pH-Wert 4?
bitte um antwort
Gamma7
28.04.2003, 22:26
Hallo Molpi.
Salzsäure und Schwefelsäure sind starke Säuren, während die
Phosphorsäure nur eine mittelstarke Säure ist.
Dazu kommt noch, daß HCl eine einprotonige,
H2SO4 eine zweiprotonige und
H3PO4 eine dreiprotonige Säure ist.
Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus
der Protonenkonzentration.
Bei starken Säuren haben wir eine nahezu vollständige Dissoziation
vorliegen. Zu beachten wäre nur noch, wieviel abspaltbare Protonen
zur Verfügung stehen (Protonen-Wertigkeit der Säure).
Der pH-Wert für alle drei Säuren, laut deiner Frage ist als
konstant anzusehen.
Salzsäure (einprotonig) hat bei vollständiger Dissoziation (und das
tut sie!) bei einem Ph-Wert von 4 folglich eine Konzentration von
0,4 mol/L
Bei Schwefelsäure haben wir eine ebenfalls starke Säure, jedoch
ist dies zweiprotonig. Die Dissoziationskonstanten für beide
Stufen sind quasi identisch, sodaß in der zweiten Stufe auch eine
vollständige Dissoziation der Hydrogensulfat-Ionen erfolgt.
Hier haben wir also die doppelte Protonen-Konzentration, bei gleicher
Säurekonzentration. Das heißt folglich, daß wir hier nur die halbe
Konzentration an Säure benötigen, um dieselbe Protonenzahl zu
bekommen.
Hier ist die Konzentration also 0,2 mol/L
Bei der Phosphorsäure handelt es sich, wie schon gesagt, um eine
mittelstarke Säure, dreiprotonig.
Das Problem hierbei ist, daß sich die
Dissoziationskonstanten für alle drei Stufen stark unterscheiden.
In der ersten Stufe findet eine nahezu vollständige Dissoziation
statt. Das verbleibende Dihydrogenphosphat-Ion hat aber ein
viel schwächeres Bestreben, ein weiteres Proton abzuspalten, sodaß
die zweite Dissoziationsstufe nur unvollständig abläuft.
Möchte man das 3. Proton aus dem Hydrogenphosphat-Ion auch noch
entfernen, so benötigt man wirklich extrem brachiale Gewaltanwendung.
Dies funktionier nur, wenn man hier extrem stark basisch macht,
durch Zugabe von Natronlauge zum Bespiel.
Dadurch verändert man natürlich von außen her schonmal
den pH-Wert...... (nix gut!).
Hier muss ich momentan passen, da ich nochmal die Formeln
zur Berechnung nachschlagen müsste (lang ist´s her ).
Nimmt man aber an, daß auch die Phosphorsäure in allen drei Stufen
vollständig dissoziieren würde, so hätte man nach der Theorie bei
einem Ph-Wert von 4 eine Phosphorsäurekonzentration von
0.4/3 mol/L (gerundet 0,133 mol/L).
....Wenn sie es täte !
Vielleicht ist jemand anderes gerade da, der die Formel zur
Berechnung parat hat..... ;)
Gruß
Marcus.
buba
28.04.2003, 22:27
pH = -lg [H3O+]
Bei starken Säuren ist [H3O+] = c0 , bei schwachen ist [H3O+] = (KS·c0)1/2
Und nutze auch mal die forumseigene Suchfunktion...
FK
29.04.2003, 07:11
Originalnachricht erstellt von Gamma7
Salzsäure (einprotonig) hat bei vollständiger Dissoziation (und das
tut sie!) bei einem Ph-Wert von 4 folglich eine Konzentration von
0,4 mol/L
Hier ist die Konzentration also 0,2 mol/L
einem Ph-Wert von 4 eine Phosphorsäurekonzentration von
0.4/3 mol/L (gerundet 0,133 mol/L).
Muss ich leider protestieren...
Salzsäure bei pH 4: 10 -4 mol/l.
Bei Schwefelsäure wären es, wenn man vollständige Dissoziation beider Stufen annehmen will, 0,5*10 -4 mol/l
Allerdings hat die 2. Stufe einen pKs-Wert von 1,9; der so berechnete Wert liegt also daneben.
Bei Phosphorsäure hat die erste Stufe ca. 2,1 (die anderen Stufen kann man ignorieren).
Mit in bubas Link angegebener Rechenformel komme ich auf rund
1,58*10 -4 mol/l.
Gruß,
Franz
Gamma7
29.04.2003, 08:20
Ups!
Hätte ich doch besser nochmal nachgelesen und lieber
mit den Formeln gerechnet! :wall:
So kommt´s halt, wenn man aus´m Stehgreif loslegt und sich
dann noch in den Zehnerpotenzen verhaut!
:rolleyes:
Marcus.
FK
29.04.2003, 17:12
Nur wer nichts arbeitet, macht auch keine Fehler... ;)