Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : PH-berechnung
nobody
02.04.2002, 16:07
Welche formeln gibt es zur PH-Berechnung?
Nach welchen Gesichtspunkten muss man die Schwachen Säuren einteilen?
Wie berechnet man den PH-Wert von schwachen Säuren?
nobody
02.04.2002, 16:09
Schwache Säuren sind in wässriger Lösung nicht vollständig dissoziert, das muß man bei den Berechnungen berücksichtigen.
Die Gleichung dafür ist aus dem Massenwirkungsgesetz abgeleitet.
nobody
02.04.2002, 16:12
Sind schwache Säuren immmer in wässriger LSg.
nobody
02.04.2002, 16:19
Nein, ich glaube Du denkst da in ne falsche Richtung. Ob eine Brönsted-Säure stark oder schwach ist, das hängt davon ab, wie gut sie in der Lage ist, Protonen abzugeben.
FK
02.04.2002, 16:51
Für starke Säuren (vollständig dissoziiert) gilt: pH = -log c
Beispiel: 0,01 n HCl
log c = -2
pH = 2
für schwache Säuren benutzt man die Gleichung pH = (pKs - log c)/2
Beispiel: 0,01 n Essigsäure
log c = -2 pKs = 4,8 (gerundet)
pH = (4,8 - (-2))/2 = 6,8/2 = 3,4
Der Fehler ist für Säuren mit pKs-Werten zwischen 4 und 10 max. 1%. Darüber und darunter wird er größer. Sehr schwache Säuren (pKs über 12) und mittelstarke Säuren (pKs etwa 0 bis 2) lassen sich mit dieser Methode nur ungenau berechnen.
Grund ist, dass bei der Berechnung angenommen wird, dass die Konzentration des Anions so klein gegen die Konzentration der Säure ist, dass sie vernachlässigt werden kann. Ebenso wird die Eigenionisation des Wassers vernachlässigt. Bei den mittelstarken Säuren geht die ersten Annahme schief, bei den sehr schwachen die zweite.
Mein persönlicher Tipp:
(Ist allerdings wirklich Geschmacksache, und vielleicht bist Du ja schon einen Schritt weiter!)
Rechne doch einfach erstmal grundsätzlich mit dem Massenwirkungsgesetz, damit kann nie was schiefgehen. Einziger Nachteil: etwas umständlich.
Aber mit der Zeit kriegste dann schon selbst ein Gefühl dafür, wann welche Näherung sinnvoll ist.
Gruß
de
nobody
02.04.2002, 19:03
Ob das so eine gute Idee ist, immer mit dem MWG anzufangen? Da können doch mitunter Gleichungen 3. Grades rauskommen oder? Und das ist sehr unangenehm.
doppelelch
02.04.2002, 19:26
Also für einprotonige Säuren kommen da wohl kaum Gleichungen dritten Grades raus.
Und bei mehrprotonigen wird es bekanntermaßen ohnehin so knifflig, dass man gezwungen ist mit Näherungen (und wenn es Näherungsannahmen sind) herumzumurksen. Ist dann bekanntermaßen (Ich denke da an so einen unangenehmen thread hier) keine schöne Sache mehr! Ich kann mir auch nicht vorstellen, dass unser Fragesteller das meinte!
(Im Grunde basiert auch schon die Berechnung von pKs-Werten auf einer Näherung. Ist eben immer nur die Frage, wie legitim diese Annahmen sind. Und solange es ohne geht, warum nicht mal ohne machen, um eine Gefühl für Sinn oder Unsinn bestimmter Näherungen zu bekommen! Deshalb mein - ja extra als "persönlich" gekennzeichneter - Tipp!)
Gruß
de
nobody
02.04.2002, 22:05
Originalnachricht erstellt von doppelelch
Also für einprotonige Säuren kommen da wohl kaum Gleichungen dritten Grades raus.
Deswegen habe ich ja "mitunter" und nicht "ausschließlich" geschrieben. :rolleyes:
Ich denke da an so einen unangenehmen thread hier.
Welchen?
Im Grunde basiert auch schon die Berechnung von pKs-Werten auf einer Näherung.
Wie meinstn dit?
Adam
02.04.2002, 22:19
Zitat:Im Grunde basiert auch schon die Berechnung von pKs-Werten auf einer Näherung.
Die Ks -Werte werden doch für verdünnte Lösungen ermittelt. Man nimmt an das hier die Aktivität des Wassers gleich 1 ist. Die Aktivität ist aber nicht 1 sondern liegt nahe bei 1.
Vielleicht hat doppelelch ja dies gemeint.
bm
02.04.2002, 22:31
schon öfters. Die Suchfunktion ergab über 30 hits.
Wenn es dennoch sein muss :
bitte adequate Antworten. Das will irgend jemand wissen was für einen pH Salatsosse hat; und zum Schluss kommen Aktivitätskoeffizenten raus.
Wie sagte mp schön : beim Hausbauen fängt man nicht dem mit Dachstuhl an.
nobody
02.04.2002, 22:36
Originalnachricht erstellt von Adam
Die Ks -Werte werden doch für verdünnte Lösungen ermittelt. Man nimmt an das hier die Aktivität des Wassers gleich 1 ist. Die Aktivität ist aber nicht 1 sondern liegt nahe bei 1.
Ok, wenn wir Aktivitäten mit einschließen, dann muß man das natürlich so sehen.
doppelelch
03.04.2002, 09:30
Originalnachricht erstellt von Adam
Die Ks -Werte werden doch für verdünnte Lösungen ermittelt.
Jep!
Es wird von einer Konstanz der "Wasserkonzentration" ausgegangen.
DAS ist natürlich eine Näherung, aber eine legitime, solange man bei verdünnten Lösungen bleibt!
Gruß
de
doppelelch
03.04.2002, 09:32
Originalnachricht erstellt von Last of the Sane
Welchen?
Ich weiß nicht mehr genau, und habe ehrlich gesagt auch keine Lust danach jetzt groß zu suchen, aber die Dissoziation mehrprotoniger Säuren war hier schon mal großes Thema! Es war ein übles (Näherungs-)Gewürge, DAS weiß ich noch!
Gruß
de
upsidedown
04.04.2002, 20:18
Wieso Näherungsgewürge? Ich hab das den Rechner einfach die volle Strecke durchrechnen lassen. Ausser der Vernachlässigung der Autoprotolyse der Wassers und der Vereinfachung für starke Basen für die NaOH war da soweit ich das sehe (nagut, war kein Aktivitätsmodell drin :rolleyes: ) keine weiterer Näherung drin. Wenn ich die Lösung ausgedruckt hätte hätt ich damit zwar tapezieren können, aber die Kurve war ok :D
Gruß,
UpsideDown
nobody
04.04.2002, 20:50
Ja, jetzt erinnere ich mich dunkel an den Thread, das war doch das mit der Oxalsäure...
upsidedown
04.04.2002, 21:10
Genau der. War vielleicht nicht sonderlich subtil, aber ich bin ja auch kein Naturwissenschaftler :D
Gruß,
UpsideDown
Matzi
27.11.2002, 12:49
Originalnachricht erstellt von FK
Für starke Säuren (vollständig dissoziiert) gilt: pH = -log c
Beispiel: 0,01 n HCl
log c = -2
pH = 2
[...]für schwache Säuren benutzt man die Gleichung pH = (pKs - log c)/2
Beispiel: 0,01 n Essigsäure
log c = -2 pKs = 4,8 (gerundet)
pH = (4,8 - (-2))/2 = 6,8/2 = 3,4[...]
Ab wann setze ich denn die beiden Formeln ein? Muss ich da nach den Definitionswerten von LotS gehen oder einfach bei pKA<0 pH=-lg C0 und bei pKA>0 pH=(pKA-lg C0)/2 ?
Matzi
FK
27.11.2002, 17:29
Hmmm...
nicht ganz leicht zu beantworten.
Die Formel für starke Säuren ist auch bei pKs = 0 noch sehr ungenau. Bei einer zweimolaren Säure haben wir dann nämlich nur 50% Dissoziation:
[H+]*[X-] / [HX] = 1 das heißt, es sind genausoviel Säuremoleküle wie Anionen bzw. H+-Ionen vorhanden. Die Berechnung gibt hier aber einen pH-Wert von -0,3
Rechnest Du mit der Formel für schwache Säuren, dann erhältst Du
(pKs-log c)2 = (0-0,3)/2 = -0,15
Tatsächlich ist der pH-Wert genau Null (ohne Berücksichtigung der Aktivität).
Hier gibt also die Formel für schwache Säuren noch das bessere (wenn auch ungenaue) Ergebnis.
Gruß,
Franz
Matzi
27.11.2002, 17:49
Ja gut. Danke erstmal, Franz.
Aber gibt es da nicht irgendwie eine goldene Regel? Also, wir haben es letztes Jahr so gelernt, wie ich es geschrieben habe. Ließe sich das denn als ungefähre Angabe für die Schule akzeptieren oder ist das nun vollkommen falsch. Darauf zielte meine Frage.
Zwei Personen aus dem Jahrgang unter mir (schreiben morgen Klausur) wurde nämlich nur gesagt, dass es zwei Formeln gibt, um den pH-Wert aus dem pKA-Wert zu berechnen. Die sind aber total verwirrt, denn sie wissen nicht wann welche einzusetzen ist.
Ich habe das halt letztes Jahr so gelernt und wollte wissen, ob ich das so weitergeben kann.
Wegen des Unterschieds des Ergebnisses deiner Rechnung, Franz, muss man sich ja in der Schule keine Sorg machen, denn da lernen wir ja eh wieder nur die Hälfte.
FK
27.11.2002, 19:04
Mach es so, wie es Deine Lehrer wollen, und behalte den Rest im Kopf für spätere Zeiten.
Gruß,
Franz
Matzi
27.11.2002, 19:56
Stimmt, mit der Art und Weise bin ich bisher auch immer gut durchgekommen.
Freeride
24.08.2009, 11:29
Wie berechne ich denn jtzt den Ph:wert einer 0,3 mol/l H2SO4?
Nehm ich da Ph=-log[Säure] da die erste Stufe nahezu vollständig dissoziert oder muss ich die zweite, da sie ja auch in geringem Masße abläuft mit einbeziehen? Über pH=1/2 (pKs2-logC0)?