Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 14.05.2018, 17:17   #1   Druckbare Version zeigen
ShadowHood  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1
Ph-Wert berechnen bei erschöpftem Puffer

Hallo,
ich soll den pH-Wert von einem 0,05L Acetatpuffer der Konz. 0,001mol/L berechnen, wenn 1,2 und 3 Tropfen Schwefelsäure zugegeben werden.
Ich weiß, dass ein Tropfen ein Volumen von 0,000036L hat und c(H2SO4)=17,56 mol/L
Daraus haben ich n(H2SO4)=0,00063mol berechnet

für den ph-Wert habe ich dann brechnet:
n(A-)=0,001mol/L*0,05L=0,00005mol
mit 1 Tropfen Schwefelsäure: n(A-)=0,00005-0,00063=-0,000058mol
c(A-)=-0,000058mol/0,05L=-0,0116mol/L
unabhängig von c(HA) funktioniert die Henderson-Hasselbalch-Gleichung hier nicht mehr, da c(A-) negativ ist. Wie kann ich aber dann meinen pH-Wert berechnen?

ShadowHood ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.05.2018, 10:29   #2   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.057
AW: Ph-Wert berechnen bei erschöpftem Puffer

Hallo,

grundsätzlich gilt bei Puffern:
Ist eine der Pufferkomponenten erschöpft, ist der Puffer gebrochen und kann den pH-Wert nicht mehr stabil halten.
In deinem Fall hast du das vorhandene Acetat komplett zu Essigsäure protoniert. Gibst du weitere Schwefelsäure hinzu, so ist allein diese pH-relevant, da die Protolyse der Essigsäure durch die wesentlich stärkere chwefelsäure zurück gedrängt wird.

Du kannst, um den pH-Wert zu berechnen, also so rangehen, als hättest du eine chwefelsäurelösung vorliegen. Den Verbrauch an Schwefelsäure durch Protonierung des Acetats beachten.

Bitte beachte auch, dass die Schwefelsäure nur in der ersten Dissoziationsstufe sehr stark ist, in der zweiten schon nicht mehr. Die zweite Stufe wird zudem durch die Dissoziation der ersten Stufe zurückgedrängt. (Es sei denn, ihr sollt die Schwefelsäure als in beiden STufen vollständig dissoziiert ansehen.)

LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.05.2018, 11:03   #3   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 21.751
AW: Ph-Wert berechnen bei erschöpftem Puffer

Zitat:
Zitat von ShadowHood Beitrag anzeigen
mit 1 Tropfen Schwefelsäure: n(A-)=0,00005-0,00063=-0,000058mol
nochmal nachrechnen!
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
einfach mal eine Fanta trinken
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.05.2018, 16:27   #4   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.065
AW: Ph-Wert berechnen bei erschöpftem Puffer

in ergaenzung:
Zitat:
ich soll den pH-Wert von einem 0,05L Acetatpuffer der Konz. 0,001mol/L berechnen,
hier waere fuer eine konkrete berechnung hilfreich zu wissen, ob hier tatsaechlich ein z.b. (!)*)1:1 acetat/essigsaeure-puffer der gesamtkonzentration 1mM gemeint ist ( d.h. c0 Na-acetat, essigsaeure 0,5 mM , jeweils) , oder aber doch das geschehen, wenn du zunaechst reines Na-acetat, c0= 1mM mit schwefelsaeure versetzt ( wobei sich dann unterwegs der puffer bildet usw.) oder oder oder...
{\to} die aufgabenstellung koennte etwas praezisierung vertragen, da viele interpretationen moeglich und statthaft sind

ansonsten:
auch der pH eines schwefelsaeure/essigsaeure-mix ist nochmals exakter als per dem von Ryan erlaeuterten naeherungsverfahren berechenbar**), d.h. man kann die wirkung von essigsaeure neben schwefelsaeure schon noch durchaus darstellen statt sie unter den tisch fallen zu lassen (wenn man es denn gern sehr genau haette)
... was allerdings deutlich aufrissiger wird
{\to} Ryans vorschlag ist daher die uebliche naeherungs-vorgehensweise

gruss

Ingo

*{) }
... und natuerlich sind auch andere komponenten-kompositionen vorstellbar, 1:2 , 4:3 usw., das waere ja immernoch zurecht als puffer anzusprechen - wenn auch mit anderem [und asymetrischen] arbeitspunkt

**)
z.b. ueber eine ladungsbilanz-rechnung
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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ph-wert, puffer

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