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Alt 07.05.2005, 19:18   #1   Druckbare Version zeigen
Kriegerdaemon  
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Beiträge: 781
Ursachen der Nivellierung

Hallo Leute!

Mich würde mal interessieren, auf welchen Effekten die Nivellierung beruht. Ich hab mir dazu mal Gedanken gemacht und ich werd das Gefühl nicht los, dass ich dabei ganz mörderlich auf dem Holzweg bin. Ich hab den entsprechenden Satz gekennzeichnet:

Die sehr starke Säure HClO4 (Perchlorsäure) hat einen pKS von -10. normalerweise müsste man erwarten, dass eine wässrige Lösung dieser Säure oberhalb einer Konzentartion on 1M einen pH-Wert erzeugt, der kleiner 0 ist. Dies ist aber experimentell nicht zu beoachten, da die Protonen der HClO4 nicht direkt mit dem jeweiligen Messinstrument (bzw. Reagenz) reagieren sondern vollständig an die Wassermoleküle abgeben.

Warum ist das so?
pK-Werte der beteiligten Protolyte:
pKS(HClO4) = -7 (sehr starke Säure)
pKB(ClO4-) = 14 - (-7) = 21 (extrem schwache Base)
pKB(H2O) = 14 (sehr schwache Base)
pKS(H3O+) = 14 - 14 = 0 (sehr starke Säure)

Die pK-Differenz der beiden an der Hin- bzw. Rückreaktion beteiligten Sroffe ist gleich (jeweils 21). Kann man daraus schlussfolgern, dass die Rückreaktion mit der selben Intensität ablaufen müsste, wie die Hinreaktion, wenn es die Nivellierung nicht geben würde?

Wenn das stimmt, hab ich gerademal zwei magere Gründe dafür gefunden:

1. Die Konzentration der sehr starken Säure ist geringer als die Konentration des Wassers. Es gibt bei Weitem mehr Wassermoleküle als Säureprotonen.

2. Wasser ist in der Lage, Protonenladungen (nicht Oxoniumionen) viel schneller zu transportieren als andere Ionen. Bei Letzteren wird der Transport durch Diffusions- und Konvektionprozesse realisiert. Beim Transport von Protonen im Wasser spielen Wasserstoffbrückenbindungen zwischen dem H-Atom eines Wassermoleküls und den O-Atom eines benachbarten H2O-Teilchens eine Rolle.
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