PH Wert berechnen - Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen

Ropa1997 · 30.05.2019, 16:13

Hallo, ich habe Folgende Aufgabe:

Sie mischen 100 mL einer 0,1 molaren Salzsäure-Lösung mit 30 mL einer 0,33
molaren Natronlaugen-Lösung. Berechnen Sie den pH-Wert dieser Lösung
unter Angabe eines nachvollziehbaren Rechenweges!

Ich habe erstens die Konzentrationen berechnet.
C(HCl)=0,01 ; c(NaOH)=0,01089

Danach jeweils den PH wert: HCl=2 ; NaOH=12,04
Nun jetzt war ich nicht sicher wie ich den PH wert in der gesammten Lösung berechnen Soll. Ich habe was versucht und habe 4,59 als PH wert raus.
Könnte mir jemand das bestätigen, oder falls es falsch ist den richtigen Lösungsweg zeigen.
Vielen Dank

zweiPhotonen · 30.05.2019, 16:27

Zitat:

Ich habe was versucht und habe 4,59 als PH wert raus.

Der Wert ist ohne Rechneweg/Überlegung ziemlich nutzlos, oder?

Bei der Mischung erfolgt Säure-Base-Reaktion
Reaktionsgleichung beachten
Mit der Stöchiometrie daraus betrachte, wieviel reaggiert uns was übrig bleibt.
Erst dann Näherungsformel für pH-Wert bestimmen und anwenden.

Alternativ: pH-Wert ohne Näherungsformel berechnen unter Einbeziehung aller Gleichgewichtsreaktionen.

Ropa1997 · 30.05.2019, 16:40

Hinter dem Wert steckt schon eine Rechnung. Jedoch weiss ich nicht ob das ein richtiger Weg in der Chemie ist. Und zwar habe ich die PH werte mit den jeweiligen Milliliteranzahl multipliziert und zusammen gerechnet und dann durch den Gesamtvolumen also 130 ml geteilt, dabei kam 4,59 raus,wie ein Dreisatz.
Wie ich mir den Lösungsweg aus der Reaktion herleiten soll verstehe ich nicht

.

magician4 · 30.05.2019, 17:24

Zitat:

Und zwar habe ich die PH werte mit den jeweiligen Milliliteranzahl multipliziert und zusammen gerechnet und dann durch den Gesamtvolumen also 130 ml geteilt, dabei kam 4,59 raus,wie ein Dreisatz.

und genau der weg ist verkehrt: der pH ist eine logarithmische groesse, da kann man net einfachmal irgendwie lustig rumaddieren oder -subtraieren ${\to}$ das geht schief
(von dem weiteren fehler, die vorgelagerte saeure/base-reaktion uebersehen zu haben, ganz abgesehen)

daher:

- zunaechst die stoffmengen saeure, base getrennt berechnen

- dann ueberlegen, welchen typ saeure, base ( stark, schwach usw. ?) du da hast, und was daher beim zusammenkippen passieren wird

- entsprechende stoechiometrisch korrekte reaktionsgleichung aufstellen

- ueberlege dir was pasiert, falls die komponenten nicht im obigen korrekten stoechiometrischen verhaeltnis stehen

- obige reaktion soweit durchfuehren, soweit es die stoechiometie erlaubt
${\to}$ ... und dann ueberschuss-komponente (und deren rest-stoffmenge) berechnen

- pH der ueberschusskomponente ( und nur von der, in diesem fall ! ${\to}$ ueberlege dir, weshalb man hier so vorgehen darf) in den vereinigten volumina berechnen

kommst du weiter ?

gruss

Ingo

HpsiEpsi · 30.05.2019, 18:25

Aus der Elektroneutralitätsbedingung

${c(H^+) + c(Na^+) = c(OH^-) + c(Cl^-)}$

erhältst du eine bzgl. c(H⁺) quadratische Gleichung

${c(H^+) + \frac{c_B \cdot V_B}{V_S+V_B} = \frac{K_W}{c(H^+)} + \frac{c_S \cdot V_S}{V_S+V_B}}$

Durch Lösen derselben kannst du c(H⁺) und daraus den gesuchten pH-Wert berechnen.

Ropa1997 · 30.05.2019, 18:55

Danke für die Hilfe.
Ich habe es lösen können denke ich.
Es bleiben 0,0001 mol Hcl übrig mit einer c von 0,0007 mol/l.
Und daraus ergibt sich ein PH von ca. 3

magician4 · 30.05.2019, 23:03

Zitat:

Und daraus ergibt sich ein PH von ca. 3

pH = 3,113... ${_\approx}$ 3,11 sagt mein TR

... und das ist halt derart nahe an "ca. 3" *⁾ , dass ich sagen wuerde: korrekt

daher:

Zitat:

Ich habe es lösen können denke ich.

${\leftarrow \ \ }$ zustimmt

gruss

Ingo

*⁾
wenn nicht ausdruecklich anders gefordert, so wird bei solchen aufgaben das pH-ergebnis eigentlich immer auf 2 nachkommastellen genau angegeben, ueblicherweise: alles andere ist irrelevant, und weniger jedoch koennte den pruefer zum stirnrunzeln "rechnen, nicht schaetzen" bringen