Leute-kurze Frage vor dem Abi---noch paar Stunden...
Ich will den Ph-Wert einer Schwefelsäure bestimmen (c=0,001 mol/l)
Zuerst protlysiert sie ja vollständig:
Also liegt der PH-Wert schon bei 3
Dann reagiert noch das Hydrogensulfat-ion mit Wasser.
Es stellt sich ein Gleichgewicht ein.
Ks = x2/(0,001-x)
So sieht die Gleichung aus oder?
Denn PH-Wert den ich im 2. Schritt herausbekomme, muss ich zu dem ersten hinzuaddieren?
Buba meinte-PH werte addieren sich nicht... (chat)
Also:
Ks = x2/(0,002-x)
Curie
01.05.2003, 22:25
hi,
Du rechnest erstmal Ks1 aus. Dann hast du eine H+ konz.
Dann tust du folgendes
Ks2=[(x)*(H++x]/[HSO4--x]
H+=HSO4-
und dann hast du als pH=-log(H++x)
MfG
Curie
FK
01.05.2003, 22:50
Originalnachricht erstellt von badcip
Buba meinte-PH werte addieren sich nicht... (chat)
Was man jedenfalls nicht machen kann, ist, einen pH-Wert für die erste und einen für die zweite Stufe ausrechnen und dann auch noch beide zusammenzählen...
Die die aus der Dissoziation der 1. und der 2. Stufe resultierenden Protonenkonzentrationen addieren sich durchaus. Allerdings wird die Dissoziation der 2. Stufe durch die schon vorhandenen Protonen gestört, weswegen die Rechnerei etwas kompliziert wird.
Gruß,
Franz
buba
01.05.2003, 23:06
Originalnachricht erstellt von FK
Was man jedenfalls nicht machen kann, ist, einen pH-Wert für die erste und einen für die zweite Stufe ausrechnen und dann auch noch beide zusammenzählen...
Ja... pH 3 + pH 4 gibt weder pH 7 noch pH 3,5.
FK
01.05.2003, 23:10
Originalnachricht erstellt von buba
Ja... pH 3 + pH 4 gibt weder pH 7 noch pH 3,5.
Verfl... Logarithmen... :rolleyes:
Gruß,
Franz
buba
01.05.2003, 23:36
Ja, dass das nicht auch einfacher geht... :hmpf:
:D
GH
02.05.2003, 07:59
Die exakte Gleichung zur Berechnung des pH-Wertes einer zweiprotonigen Säure lautet:
C ... Konzentration der Säure in mol/l
K1, K2 ... Erste und zweite Dissoziationskonstanten
Kw ... Ionenprodukt vom Wasser
Gültigkeit der Gleichung bis ca. C = 1 mol/l, da dann mit Aktivitäten zu rechnen wäre.
Aus der (H+)-Ionenkonzentration lässt sich mit der bekannten Formel für den pH-Wert der pH-Wert berechnen:
pH = - lg(H+)
Es ist eine Gleichung vierten Grades in der (H+)-Ionenkonzenteration und lässt sich am Besten mit einem iterativen Näherungsverfahren (z. B. Newton) mit einem Computer berechnen.
Die Ableitung der Gleichung erfolgt leicht mit den mathematischen Gleichungen der ersten und zweiten Dissoziationsstufe, dem Ionenprodukt des Wassers und der Protonenbilanzgleichung.
Gruß
GH
FK
02.05.2003, 08:40
Danke, GH!
Ich weiß schon, warum ich solche Berechnungen nicht liebe... ;)
Gruß,
Franz
GH
02.05.2003, 08:56
@ Franz
Da ich Waserchemiker bin, befasse ich mich oft mit solchen Formeln. Leider wird an den Uni's nicht sehr viel über die Theorie der pH-Wert Berechnungen gebracht, obwohl der pH-Wert in der Wasserchmie und somit in der gesamten Natur eine sooo große Rolle spielt.
bei so einer formel kein wunder, dass keiner bock hat sowas genauer zu unterrichten....sei es auch noch so wichtig.
1. Wer versteht schon wie man zu so einer formel kommt? (ich war wohlgemerkt auf der suche nach einer antwort auf die pH berechnung einer mehrprotonigen säure)
2. Wieviele dozenten können sowas unterrichten?
dafür bräuchte man sicherlich ein semester...
schade eigentlich, denn mich würde interessieren was bei rauskäme wenn man des nach der oben genannten formel für eine 0,2M H2SO4 berechnen würde^^
buba
14.10.2004, 22:14
pH = 0,675 mit K1 = 103 mol/l und K2 = 10-1,9 mol/l
hawi
14.10.2004, 22:57
:boah: dazu fällt mir nichts mehr ein....danke
außer: wie kommt man zu dem ergebnis?
finde den weg viel spannender als die lösung (auch wenn vorher etwas anderes gefragt wurde) :rolleyes:
GH
15.10.2004, 07:54
bei so einer formel kein wunder, dass keiner bock hat sowas genauer zu unterrichten....sei es auch noch so wichtig.
1. Wer versteht schon wie man zu so einer formel kommt? (ich war wohlgemerkt auf der suche nach einer antwort auf die pH berechnung einer mehrprotonigen säure)
2. Wieviele dozenten können sowas unterrichten?
dafür bräuchte man sicherlich ein semester...^^
Wie man zu dieser Gleichung kommt ist ganz einfach. Man braucht nur die beiden Dissoziazionsgleichgewichte, das Ionenprodukt des Wassers und die Ladungsbilanzgleichung. Das ist ein Gleichungssystem, aus dem man mit trivialen (aber langen und schreibintensiven) Umformungen die Gleichung erhält. Analog geht es mit mehrprotonigen Säuren. Es ist immer so, dass der Grad der Gleichung zur Berechnung der Wasserstoffionenkonzentration um 2 höher ist als die basigkeit der Säure. Die exakte Formel für mehrprotonige Säuren findet sich in C. Bliefert, pH-Wert Berechnungen, Verlag Chmie, 1978. Das Buch ist leider schon vergriffen, müsste aber in einer Chemie Bibliothek auffindbar sein. ;).
buba
15.10.2004, 10:03
Und solche Gleichungen 4. oder höheren Grades löst man nicht mehr mit der Hand, ich habe sie einfach mal schnell in Derive eingetippt. ;)
hawi
15.10.2004, 10:05
danke, da bin ich mal gespannt und werde mich auf die suche machen.
Die Biblo meiner Uni hat des Buch aber sicher nicht ;)
muss ich wohl mal nach Kiel :)
nobody
15.10.2004, 18:28
Hi,
ich hab zwar auch nicht so viel Ahnung, allerdings moechte ich mal einwerfen, dass man bei der Schwefelsaeure vernachlaessigen kann.
Durch die erste Dissoziation kommen 10^-3 M HSO4- raus (H2SO4 ist eine sehr starke Saeure), die ggf. weiterdissoziieren koennen. Allerdings sind auch schon 10^-3 M H+-Ionen da. Also ist dieses Gleichgewicht soweit nach links gedraengt, dass dieser Schritt vernachlaessigbar ist.
Der pH-Wert ergibt sich aus der ersten Dissoziation:
[H+]=10^-3
pH = - log [H+]
==> pH=3!
Martin
Kriegerdaemon
28.04.2005, 12:28
Hast schon Recht, Martin. Gerade mal bei stark verdünnter Schwefelsäure wird der Fehler, den man da macht, irgentwann sichtbar. Natürlich fällt das nur auf, wenn man sehr genau misst...
Muzmuz
28.04.2005, 12:39
der pKs der 2. stufe von schwefelsäure liegt bei 2, also:
0,01 = [H3O+][SO4--]/[HSO4-]
0,01 = 0,001*[SO4--]/[HSO4-]
10 = [SO4--]/[HSO4-]
das heißt, pro hydrogensulfat, das du in der lösung hast, hast du 10 sulfate
da würde ich die 2. dissoziationsstufe nicht außer acht lassen ! :)
lg,
Muzmuz
Kriegerdaemon
29.04.2005, 00:53
Hm... :confused: Ich weiß nicht, was Du da gerechnet hast aber mein GMV sagt mir, dass Die Konzentration des Anions der 2. Protolysestufe nie größer sein kann als die der ersten. Nichtmal, wenn beide Protolysestufen denselben pK haben.
Abgesehen davon behandelst Du beide Stufen so als ob sie sich nicht gegenseitig beeinflussen. Aber gerade das ist ja das Problem bei der Berechnung mehrwertiger Säuren.
Ja, sicher. Der Protonenkonzentration sieht man das gut an aber wenn man logarithmiert oder vielleicht mit einem pH-Meter misst, dann sieht man das ja kaum noch...