Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
Buchtipp
Bioanorganische Chemie
S.J. Lippard, J.M. Berg
36.00 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Allgemeine Chemie > Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen

Hinweise

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 09.07.2019, 18:44   #1   Druckbare Version zeigen
Cloverglow  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
pH-Wert Berechnung mit Protolysestufen

Hallo Leute, ich bin grade beim Rechnen von ein paar Aufgaben und dabei über ein Problem gestolpert.
Die Aufgabe ist zunächst ganz einfach: Berechne den pH-Wert.
Gegeben sind c0(H2S)=0,001 mol/L
pKs1=7 also Ks1=10^-7
pKs2=12,92 also Ks2=10^-12,92


Beide Ks-Werte geteilt durch die Anfangskonzentration sind je <0,01 deswegen würde ich die folgende Formel für den pH-Wert nutzen:
pH=-(1/2)*log(Ks*c0)

Ich habe aus Gewohnheit auch die Reaktionsgleichungen für die einzelnen Stufen aufgestellt, aber die helfen mir leider auch nicht.
1. H2S -> HS- + H+
2. HS- ->S2- + H+



Meine Frage wäre jetzt, welchen Ks ich dort einsetzen müsste?


In der Uni sagte jemand, weil die pKs-Werte mehr als 3 Größenordnungen auseinander liegen, wäre nur die 1. Protolysestufe relevant, aber ich verstehe nicht, wieso das so sein sollte?

Vielen Dank schonmal im Voraus!
Cloverglow ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.07.2019, 23:12   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.261
AW: pH-Wert Berechnung mit Protolysestufen

Zitat:
Meine Frage wäre jetzt, welchen Ks ich dort einsetzen müsste?
das zur ersten dissoziationsstufe gehoerige Ks1 - sofern du halt an dem global sich ( excellent-naeherungsweise) einstellenden pH wert interessiert bist

die von dir vorgeschlagene formel ist dafuer geeignet

Zitat:
In der Uni sagte jemand, (...)
das hat "jemand" voellig recht: der pKs-wert bildet ja irgendwie die staerke ab, mit der eine spezies dissoziieren kann, und 10-12,92 ./. 10-7 bedeutet halt, dass die erste stufe um ca. den faktor 106 "kraeftiger" im dissoziieren ist als die nachfolgestufe

... und schon wenn die beiden sich nicht beeinflussen wuerden gegenseitig, waere der ausgang des wettrennens irgendwie eindeutig: H2S bildet signigikant mehr H+ als HS- , letzteres wird in seinem beitrag hingegen marginal.

... und zusaetzlich: (a) beeinflusen die sich jedoch gegenseitig deutlich ("gekoppelte gleichgewichte"): die zweite stufe muss sich ja gegen die [H+]-vorlast der ersten stufe durchsetzen, zusaetzlich zu ihrem eigenen problem des allgemeinen stark rumschwaechelns, und (b) ist zudem von HS- auch noch unglaublich viel weniger am start ( denn es entsteht ja erst aus der diss. der H2S)

soweit die plausibilitaetsargumentation.
... und ja, natuerlich kann man das auch noch exakt fassen ( ueber z.b. ne ladungsbilanz-rechnung) und zeigen, dads das naeherungsergebnis "nur beruecksichtigung der ersten stufe" sich tatsaechlich nur in der 42. nachkommastelle des pH von der genaueren rechnung unterscheidet.

aber das fuehre ich hier nur auf ausdruecklichen wunsch vor...


gruss

Ingo
magician4 ist gerade online   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 10.07.2019, 09:51   #3   Druckbare Version zeigen
Cloverglow  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: pH-Wert Berechnung mit Protolysestufen

Super Erklärung
Vielen lieben Dank!

ich bin an dem sich global einstellenden pH-Wert interessiert, andernfalls müsste die Fragestellung eindeutiges sein, so passt auch alles mit der Musterlösung.

Deine Erklärung hilft wirklich weiter, genauere Rechnungen musst du aber nicht machen.
Vorher war die Aussage einfach so dahin gestellt und ich habe nicht verstanden wieso das so ist, aber jetzt weiß ich Bescheid

Ich würde jetzt davon ausgehen, dass das generell so gilt, oder liege ich damit daneben?

Liebe Grüße
Cloverglow ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.07.2019, 12:27   #4   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.261
AW: pH-Wert Berechnung mit Protolysestufen

Zitat:
Ich würde jetzt davon ausgehen, dass das generell so gilt, oder liege ich damit daneben?
die ueberlegung ob die 2. ( oder auch weitere: phosphorsaeure, kieselsaeure...) stufe gegen den effekt der ersten ueberhaupt eine chance hat sich substantiell durchzusetzen sollte man eigentlich bei mehrwertigen systemen stets auffm zettel haben.
das kriterium "die pKs sollten ~ 3 stufen auseinanderliegen, und alles ist schoen" ist bei sowas zwar hilfreich, aber genau wie du dich in deinem originalposting
Zitat:
Beide Ks-Werte geteilt durch die Anfangskonzentration sind je <0,01 deswegen würde ich die folgende Formel für den pH-Wert nutzen:
halt eben nicht nur auf den pKs-wert kapriziert hast, sondern vielmehr eine zusammenschau aus pKs und c vorgenommen hast ( was viiiiel besser ist !) , gilt auch fuer das 3-stufen-kriterium naemliches: auch hier sollte man zusaetzlich noch auf die feinheiten achten

kritisches beispiel:
schwefelsaeure: pKs1 -3 , pKs2 1,9 , {\Delta} pKs 4,9 > 3
{\to} 2. stufe relevant oder nicht?

eine ~ 0.1 M (oder hoeher konzentrierte) schwefelsaeure ist, wie die rechnung "gekoppelte GG" zeigt, in der 2. stufe praktisch total gehemmt/blockiert {\to} die ist in der tat effektiv hier nur einwertig, die spaete deprotonierungsstufe spielt kein rollo ( d.h {_\alpha} 2 < 10%)

eine ~ 0,001 M (oder geringer) hingegen ist praktisch ueber alle beide stufen deprotoniert, die ist effektiv zweiwertig ( d.h {_\alpha} 2 > 90%)
{\to} man muss in diesen faellen schaun, wie die pH-vorlast aus der 1. stufe relativ zum pKs der 2. stufe liegt, d.h. ob der pH aus pKs1 kleiner oder groesser <pKs2 -1 | pKs2 + 1> ist

gruss

Ingo
magician4 ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 10.07.2019, 14:01   #5   Druckbare Version zeigen
Cloverglow  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: pH-Wert Berechnung mit Protolysestufen

Danke für die schnelle Antwort, wirklich eine super Erklärung!
Cloverglow ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Stichworte
h2s, ph, protolyse

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
Protolysestufen von Phosphorsäure Maracujaeis Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen 2 04.01.2015 20:56
protolysestufen Mlle Agate Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen 2 13.12.2012 19:34
Reaktionsgleichungen der Protolysestufen (von Oxalsäure in Wasser) pirru Organische Chemie 5 09.01.2008 23:28
pH-wert bei 2 Protolysestufen ehemaliges Mitglied Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen 2 08.04.2007 18:16
Protolysestufen von starken Säuren HaieGirl75 Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen 1 31.01.2006 22:53


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 20:45 Uhr.



Anzeige