Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 11.08.2012, 15:26   #1   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Hi Leute!

Ich stehe gerade vor einem Genauigkeitsproblem. In diesem Sicherheitsdatenblatt über Natriumdihydrogenphosphat steht, dass man für einen pH von 4,2-4,5 10g/l braucht:

http://www.meinpharmaversand.de/daten/2275468.pdf

Wenn ich das selbst ausrechne sieht das so aus:

Nach der Formel: pH=(pKs-logc)/2
Da hab ich umgeformt zu -logc=(pH*2)/pKs
Der pKs von diesem Salz ist 7,2 (entnommen aus Wikipedia)
Mein pH soll 4,5 sein!
Das Ergebnis der Rechnung ist 1,25! --> Logarithmus Invers kommt dann 0,05623mol/l als Konzentration heraus!
Wenn ich dann mit der Molaren Masse 120g/mol die Masse ausrechne, bekomme ich den Wert von 6,7g/l heraus!

Mach ich da jetzt etwas falsch oder hängt dieser Wert so stark von der Temperatur ab??

lg
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Alt 11.08.2012, 16:40   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.448
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:

Natriumdihydrogenphosphat
Natriumdihydrogenphosphat-Dihydrat
Natrium biphosphoricum
Bitte beachten. Wenn man das berücksichtigt, sind Berechnung und Angabe im SDB (pH = 4,5) identisch.

Gruß

jag
__________________
Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2012, 19:29   #3   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.259
Re: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

in ergaenzung:

man kann sich sicher lang und schmutzig darueber auslassen, welchen formalismus man zum hinreichend korrekten berechnen einer dihydrogenphosphat-loesung ansetzen sollte, jedoch eines steht fest: mit dem formalismus einer einprotonigen saeure (das ist die von dir benutzte grundlage) liegst du mit sicherheit, ungeachtet der korrekten zu beruecksichtigenden molekuelmasse, maximal daneben (wie auch deine berechnung ja zeigt)

das zeug ist in wesentlich besserer naherung mindestens als amphoter zu behandeln, wofuer die amphoterengleichung anzusetzen waere:
pH = 0.5* (pKs1 + pKs2)
(naeheres zur herleitung: http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=143021)

das ergaebe in deinem fall einen pH von ~ 4.6 , und zwar konzentrationsunabhaengig


gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2012, 19:51   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.448
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Wenn es um die Herstellung einer pH-konstanten Lösung geht würde ich eh nicht auf eine solche Salzlösung setzen, sondern einen schönen Puffer.

Gruß

jag
__________________
Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2012, 19:53   #5   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
das zeug ist in wesentlich besserer naherung mindestens als amphoter zu behandeln, wofuer die amphoterengleichung anzusetzen waere:
pH = 0.5* (pKs1 + pKs2)
(naeheres zur herleitung:
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=143021)

das ergaebe in deinem fall einen pH von ~ 4.6 , und zwar konzentrationsunabhaengig




Dann könnte ich ja gleich einen Puffer herstellen. Aber zum so eine Lösung praktisch zu mischen, brauch ich ja die Konzentration, sonst weiß ich nicht, wie viel ich einwiegen muss!
Ein Puffer schnell herzustellen, braucht länger, als wenn ich einfach die gewünschte Menge in die Gießkanne gebe und Wasser drauf.

lg
Leuname ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.08.2012, 12:19   #6   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.259
Re: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
Dann könnte ich ja gleich einen Puffer herstellen.
puffer und ampholyte haben vieles gemeinsam, ja
Zitat:
Aber zum so eine Lösung praktisch zu mischen, brauch ich ja die Konzentration, sonst weiß ich nicht, wie viel ich einwiegen muss!
bei ampholyten eben nicht: die verhalten sich praktisch genauso, als haettest du bereits einen fertigmix "puffer" bereits in den richtigen stoffmengenverhaeltnissen vorgemischt: da ists auch ~ egal, ob du ein oder zwei schaeufelchen von dem mix in wasser aufloest, es kommt stets der gleiche pH raus.
und bei ampholyten eben genauso.

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 13:30   #7   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Das klingt spannend. Wo kann ich darüber mehr erfahren?

Soweit ich weiß, ist ja Wasser auch ein Ampholyt. Sind alle Säuren/Basen, die drei Ks/Kb-Werte haben, Amphoylten?

Heißt das bei Natriumdihydrogenphosphat, egal ob ich 10g oder 20g in einem Liter löse, der ph bleibt gleich?

Was ist dann der konkrete Unterschied zwischen einem Dihydrogenphosphat-Ampholyten und einem Puffer aus Hydrogenphosphat/Dihydrogenphosphat?

lg
Leuname ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 14:01   #8   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.259
Re: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
Das klingt spannend. Wo kann ich darüber mehr erfahren?
einen ersten einstieg bietet, wie so oft, wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Ampholyt
... und ansonsten ist das halt die etwas gehobenere kunst der pH-berechnung: faelle naemlich, in denen der pH durch mehrere species im wechselspiel miteinander bestimmt wird (also oberhalb schulniveau), resp. von diametral entgegengesetzten optionen eine species.

Zitat:
Sind alle Säuren/Basen, die drei Ks/Kb-Werte haben, Amphoylten?
nein: ueblicherweise wird weder die voellig undissoziierte form, noch die vollstaendig dissoziierte form als ampholyth behandelt (weil denen eben nur eine option offensteht, und nicht derer zwei).
beispiel: phosphorsaeure und phosphat werden i.d.r. nicht als ampholythen behandelt, hydrogenphosphat und dihydrogenphosphat hingegen schon
analog: weder schwefelwasserstoff noch sulfid werden als ampholyten behandelt, hydrogensulfid hingegen koennte man durchaus so betrachten
Zitat:
Heißt das bei Natriumdihydrogenphosphat, egal ob ich 10g oder 20g in einem Liter löse, der ph bleibt gleich?
sofern man nicht zu genau hinschaut: ja, das heisst es
Zitat:
Was ist dann der konkrete Unterschied zwischen einem Dihydrogenphosphat-Ampholyten und einem Puffer aus Hydrogenphosphat/Dihydrogenphosphat?
man kann den unterschied aus zwei blickwinkeln beleuchten:
(a) hydrogenphosphat / phosphat ist der mix zweier ampholyten, "im wettstreit" quasi
(b) wesentlich einfacher ists jedoch einen ~ stoffmengengleichen mix beider substanzen als "puffer" zu behandeln: das rechnet sich einfach easyer

die pronblematik des geeigneten blickwinkels wird klarer, wenn du dir mal einen mix aus hydrogensulfat und dihydrogenphosphat vorstellst, gedanklich: das ist mit "schulmitteln" gar nicht mehr geeignet einfach berechenbar ( es sei denn du schwingst die gedankliche axt, und blendest die schwaechere saeure hier brachial komplett aus). aber selbst dann bleibt das problem, dass hydrogensulfat sich durchsetzen wird, ja, aber dass das ergebnis nicht instant pH-aktiv wird, sondern dass du damit i.d. haupts. zunaechst nur das dihydrogenphosphat / phosphorsaeure-verhaeltnis verschiebst.



gruss


ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 15:07   #9   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
Sind alle Säuren/Basen, die drei Ks/Kb-Werte haben, Amphoylten?
In dem Fall aber ist die zweite Dissoziationskonstante bei Phosphorsäure ein Ampholyt bzw. man kann sagen, dass alle Säuren oder Basen mit mehreren Zwischenstufen Ampholyte sind.
Phosphorsäure ist ja eine schache Säure, Phosphat eine starke Base, dann sind die "Zwischendissoziationsprodukte" Hydrogenphosphat und Dihydrogenphosphat weder schwache Säuren noch starke Basen, aber eine Mischung, vielleicht kann man sich das so auch vorstellen!

Zitat:
hydrogenphosphat / phosphat ist der mix zweier ampholyten
Zitat:
und phosphat werden i.d.r. nicht als ampholythen behandelt
Bei der Mischung von Hydrogenphosphat und Phosphat muss ich dann die Konzentration wissen, weil Phosphat kein Ampholyt ist und je nach Konzentration kann ich ja die Pufferwirkung speziell festlegen.

Und bezüglich eines Dihydrogenphosphatampholyten ist es nicht föderlich NaOH dazuzugeben, um einen optimalen Puffer zu erreichen. Geb ich dann nur NaOH dazu, wenn ich den pH-Wert des Puffers mehr in den basichen Bereich zwinge bzw. wenn er mehr Säuren "vertilgt"?

lg,
Leuname
Leuname ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 17:23   #10   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.259
Re: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
(...)man kann sagen, dass alle Säuren oder Basen mit mehreren Zwischenstufen Ampholyte sind.
das ist die idee, ja
(vielleicht einschraenkend: sofern eben das konjugierte teilchen nicht zu stark ist, der pKs resp. pKb also nicht derart absurd hoch, dass die rueckreaktion wirklich praktisch vernachlaessigbar ist: OH- und HSO4- wuerde ich nicht als "typische" ampholyten bezeichnen, eben weil H2SO4 und O2- sich praktisch nicht relevant bilden)


Zitat:
Zitat:
hydrogenphosphat / phosphat ist der mix zweier ampholyten
(...)
Bei der Mischung von Hydrogenphosphat und Phosphat muss ich dann
hups....
da ist mir ein boeser lapsus unterlaufen... das muss natuerlich hydrogenphosphat / dihydrogenphosphat heissen...
sorry

Zitat:
(...)Und bezüglich eines Dihydrogenphosphatampholyten ist es nicht föderlich NaOH dazuzugeben, um einen optimalen Puffer zu erreichen. (...)
es haengt natuerlich davon ab, was du schlussendlich haben willst. aber sagen wir so: ein ampholyth ist schon ein ganz guter "puffer in sich selbst" , ja
allerdings haengt seine qualitaet halt vom abstand seines pKs zu dem des konjugierten teilchens ab, das system haengt also an 2 pKs werten.

und wie man am beispiel des hydrogensulfats sieht, gibts dann im einzelfall halt diese grenzen (ein problem welches im sulfat/hydrogensulfatpuffer dann eben nicht mehr auftritt)


gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 19:12   #11   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Vielen Dank für die Auskunft und Hilfe! Jetzt kann eine Ansäuerung des Bodens nichts mehr im Wege stehen!

lg

Leuname
Leuname ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 20:29   #12   Druckbare Version zeigen
Gustavus Männlich
Mitglied
Beiträge: 877
AW: Re: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
ein ampholyth ist schon ein ganz guter "puffer in sich selbst"
Was bedeutet das? Eine reine Ampholytlösung ist doch das Gegenteil eines Puffers; vgl. Titration einer mehrprotonigen Säure, z. B. Phosphorsäure: die Ampholytlösungen liegen am 1. und 2. Äquivalenzpunkt vor und die Titrationskurve weist hier jeweils einen pH-Sprung auf. Das bedeutet, die Lösungen der Ampholytformen zeigen schon bei Zugabe kleiner Mengen Säure oder Base eine große Änderung des pH-Wertes.
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If you don't make mistakes, you're doing it wrong.
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Gustavus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2012, 22:07   #13   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Also wenn ich zu Dihydrogenphosphat Lauge dazugebe, entsteht aus diesem einen Äquivalent Hydrogenphosphat. Wenn ich zum Beispiel 10Mol Dihydrogenphosphat habe und ich es in ein basisches Milieu gebe, dann stellt sich wenn 5Mol Dihydrogenphosphat zu Hydrogenphosphat reagiert haben ein Puffer mit großer Kapazität ein, weil ja 5 Mol Dihydrogenphosphat und 5Mol Hydrogenphosphat vorliegen, also im Verhältnis 1:1!
Natürlich wenn mehr OH- dazukommt, dann verlagert sich das Verhältnis auf die Seite des Hydrogenphosphates. Vielleicht ist es kein wirklich langhaltiger Puffer, aber zumindest für kurze Zeit hält er die Wirkung.´
So verstehe ich das zumindest.....
Leuname ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.08.2012, 08:02   #14   Druckbare Version zeigen
M.T.  
Mitglied
Beiträge: 2.306
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Zitat:
Zitat von Leuname Beitrag anzeigen
Jetzt kann eine Ansäuerung des Bodens nichts mehr im Wege stehen!

lg

Leuname
Ob jetzt das Dihydrogenphosphat so geeignet dafür ist? Das Nährstoffgleichgewicht wird damit gestört. Außerdem verbindet sich Phosphat mit vielen Metallionen zu unlöslichen Salzen. Manche Pflanzen mögen das nicht. Und Natrium ist eigentlich nur ein Mikronährstoff. Wie wärs mit der billigeren Essigsäure oder wenn es Bio sein soll: Rhododendronerde oder saurer Torf.
M.T. ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.08.2012, 19:28   #15   Druckbare Version zeigen
Leuname  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 235
AW: pH-Rechnung Dihydrogenphosphat und Sicherheitsdatenblatt

Naja, es muss einfach sein, nicht kompliziert! Die Essigsäure müsste man wieder verdünnen, weil es sie in der gewünschten Konzentration nicht im Handel gibt...
Aber wegen dem Phosphat: Phosphat ist ja auch in Kunstdünger drin. Trifft die Unlöslichekeit von Phosphatsalzen nicht bei alkalischem pH statt? Im sauren pH von 4,5 dürfte nicht allzuviel ausgefällt werden. Außerdem hoff ich, dass in der Erde nicht zu viele Übergangsmetall drin sind, die Pflanzen sind ja eher Magnesium-, Kalium- und Natriumhungrig!

Es soll ganz einfach durch Gießen entstehen: Die gewünschte Menge (ein Löffel oder so) rein in die Gießkanne, Wasser rein bis zur 1Litermarkierung, schwenken und gießen!

Welchen pH bekommt so ein Boden, wenn Torferde oder Rhododendronerde benutzt wird? Welche Stoffe machen diese Erde so sauer?

lg
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