Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 01.10.2011, 18:37   #1   Druckbare Version zeigen
Nani_oo weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 4
Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

Hallo ihr Lieben
Ich schreibe Dienstag eine Klausur in Chemie mit Schwerpunkt Gleichgewichtskonstante und pH-Wert.
Wir haben zwei Aufgaben gerechnet, die ich noch nicht so ganz verstanden habe. Ich hoffe ihr könnt mir helfen

1. Aufgabe
Reaktion: CH(klein3)COOH + H(klein2)O <-> H(klein 3)O+ + CH(klein3)COO-
K= (c(H3O+) * c(CH3COO-)) / (c(CH3COOH) * c(H2O))
angegeben war: Essigsäure c= 0,1 mol/l , mehr nicht.
Allerdings muss ich noch sagen, dass wir vorher experimentell mit diesen pH-Streifen den pH-Wert bestimmt haben mit 3 für Essigsäure. Der Lehrer meinte danach, dass der pH-Wert theoretisc aber 2,8 betragen würde. Ich weiß nicht, ob das gleich bei der Rechnung eine Rolle spielen wird, weil ich einen Rechenschritt von ihm nicht nachvollziehen kann.
Wir haben dann eine Tabelle aufgestellt mit der Ausgangskonzentration c0 und der Konzentration im Gleichgewicht cGGW: c0 bei der Essigsäure beträgt 0,1 , c0 bei dem Wasser beträgt 55,5 (haben wir vorher schon unabhängig von dieser Aufgabe mit den Formeln ausgerechnet) , c0 von den Ausgangsstoffen beträgt 0 weil die nicht vorhanden sind. cGGW von den Ausgangsstoffen haben wir 1,58*10^-3 angegeben und hier weiß ich nicht wie wir darauf gekommen sind /: cGGW von Essigsäure war dementsprechend 0,1 - 1,58*10^-3 und von Wasser 55,5 - 1,58*10^-3 ... das dann ausgerechnet und eingesetzt, das war mir alles klar. Dann hatten wir K raus. Dieses K haben wir dann nochmal mit 55,5 multipliziert und hatten dann den Ks-Wert. Dazu kommt noch eine Frage bei der nächsten Aufgabe.

2. Aufgabe
Welchen pH-Wert von 0,1 mol/l hat eine Flusssäure HF?
Ks-Wert= 7,2*10^-4 mol/l.

HF + H20 <-> H3O+ + F-

HF: c0= 0,1 , cGGW= 0,1-x
(H2O: c0= 55,5 , cGGW= 55,5-x) anscheind braucht man das nicht, weil man mit dem Ks-Wert rechnet? Stimmt das? /: Jedenfalls hat der Lehrer das dann alles durchgestrichen.
F-: c0= 0 , cGGW= x
H3O+: c0= 0 , cGGW= x

Ks= (c(F-) * c(H3O+)) / c(HF)
7,2*10^-4= x^2/(0,1-x)
7,2*10^-4 * (0,1-x)=x^2 ---- den Sprung jetzt verstehe ich nicht
x=8,13*10^-3
pH=2,09

Ich hoffe ihr könnt mir helfen
Nani_oo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.10.2011, 18:46   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.227
AW: Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

Bei Reaktionen in wässriger Umgabebung ist die Veränderung des Anteils Wasser (55,5mol/L) im Vergleich zu den anderen klein und geht in K ein.

1. Aus dem pH kann man [H+] ermitteln. Man setzt [H+] = [CH3COO-]. Wenn mit c0 die Essigsäurekonzentration zum Zeitpunkt o gemeint ist, kann man c0 - [CH3COO-] im Gleichgewichtszustand setzen.

2. Gleiche Überlegungen für dieses Gleichgewicht. Aus [H+] = [F-] folgt [H+]2.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 01.10.2011, 18:55   #3   Druckbare Version zeigen
Nani_oo weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 4
AW: Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

Hm Verstehe ich irgendwie nicht.
Was muss ich denn genau rechnen, damit ich bei der 1. Aufgabe auf diesen Wert 1,58*10^-3 komme? Der Rest ist für mich nachvollziehbar, nur nicht diese eine Zahl /:

Und bei der 2. Aufgabe da hat er alles sofort nach x aufgelöst. Diesen Sprung habe ich auch nicht verstanden. Auf beiden Seiten steht n x, wie muss man das denn hin- und herschieben damit das x nurnoch auf einer Seite ist? -.-
Nani_oo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.10.2011, 19:03   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.227
AW: Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

1. pH = -log[H+].
-pH = log[H+]
10-pH = [H+]
10-2,8 = 0,00158 = [H+]

2. K = [H+]*[F-]/c0
[H+]=[F-] = x ->
K = x2/c0-x |*(c0-x)
K * (c0-x) = x2

Wenn man alles auf eine Seite bringt und ausmultipliziert, kommt man zu einer quadratischen Gleichung mit der bekannten Lösung (ich glaube, das nennt sich "pq-Formel").

Ich setze als Vereinfachung zusätzlich, dass c0 ~ c0-x und erhalte K = x2/c0.

Gruß

jag
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Alt 01.10.2011, 19:17   #5   Druckbare Version zeigen
Nani_oo weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 4
AW: Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

Dankeschön, jetzt hab' ich es verstanden
Nur bei Nr. 2 bekomme ich 8,85*10^-3 raus /:
Nani_oo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.10.2011, 19:33   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.227
AW: Gleichgewichtskonstante berechnen / pH-Wert berechnen

... dann hat sich einer verrechnet. Chemisch ist der Unterschied 2,02 oder 2,09 so doll nicht.

Gruß

jag
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