Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 25.09.2009, 14:40   #1   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Themenersteller
Beiträge: 23.885
pH Wert von Ampholyten

Da öfters die Frage auftaucht, warum der pH Wert eines Ampholyten annähernd durch

pH=(pKs1+pKs2)/2

gegeben ist : in diesem Thread
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=102101
findet man ein angehängtes Skript an Beitrag #2.

EDIT : Einiges an dem verlinkten Skript ist problematisch. Eine eingehendere Diskussion folgt sobald ich dafür Zeit finde.
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)

Geändert von ricinus (25.08.2014 um 10:55 Uhr)
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Alt 17.04.2010, 03:34   #2   Druckbare Version zeigen
Gustavus Männlich
Mitglied
Beiträge: 877
AW: pH Wert von Ampholyten

Laut dem "Lehrbuch der Quantitativen Analyse" (D. C. Harris) erhält man den pH-Wert für eine Lösung der Intermediatform {HA^-} einer zweiprotonigen Säure aus der Gleichung:

{c(H^+)=\sqrt{\frac{K_1K_2F+K_1K_W}{K_1+F}}}

wobei F die Formalkonzentration von {HA^-} bedeutet. Diese Gleichung verwendet (abgesehen von nicht berücksichtigten Aktivitätskoeffizienten) lediglich die Näherung {F=c(HA^-)}.
Gustavus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.04.2010, 16:07   #3   Druckbare Version zeigen
Gustavus Männlich
Mitglied
Beiträge: 877
AW: pH Wert von Ampholyten

Laut dem Lehrbuch versagt die Näherung, wenn KS1 und KS2 dicht beieinander liegen und F klein ist. Dennoch ist der berechnete Wert eine bessere Näherung als pH = 0,5(pKS1 + pKS2). Diese Beziehung erhält man aus der genannten Gleichung mittels der weiteren Näherungen K2*F >> KW und F >> K1. Sicherlich ist aber durch die näherungsweise Berechnung der Konzentrationen von H2A und A2- jeweils zu prüfen, ob es gerechtfertigt ist, diese gegenüber c(HA-) zu vernächlässigen.
Gustavus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.12.2010, 12:57   #4   Druckbare Version zeigen
tmmaster Männlich
Mitglied
Beiträge: 888
AW: pH Wert von Ampholyten

........näherungsformeln......
und was ist gegen eine exakte berechnung einzuwenden?
tmmaster ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.02.2012, 22:48   #5   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.101
AW: pH Wert von Ampholyten

da ich den unter der nummer #6 dort zitierten ausdruck von AuWi, welcher mit dieser grundannahme beginnt :

Zitat:
(aus: http://www.chemieonline.de/forum/showpost.php?p=2684794709&postcount=6)

grade in seiner weiteren ausformung benutzt hatte, bin ich doch nachtraeglich ein wenig ins gruebeln gekommen ob die zentrale spaeter darauf fussende annahme

{[NH_3] = [HCO_3^-] }

nicht doch einen kinken beinhaltet

konkretes zahlenbeispiel:
{200 \ NH_4^+ \ + \ 100 \ CO_3^{2-} + \ 2 \ H_2O \ \\ \leftrightarrow \\ 195 \ NH_4^+ \ + \ 5 \ NH_3 \ + \ 93 \ CO_3^{2-} \ + \ 7 \ HCO_3^- \  + \ 2 \ OH^-}


mir scheint die annahme a = b hier naemlich keinesfalls zwingend (z.b. aufgrund der unterschiedlichen pKs, pKb werte der beteiligten species) , und somit die folgeannahme [NH3] = [HCO3-] sehr angreifbar

.. woraufhin dann natuerlich alles weitere gnadenlos einzustuerzen droht


uebersehe ich hier grad irgendwas fundamentales, z.b. irgendwelche sinnvollen naeherungsannahmen?


fragt sich

ingo

Geändert von magician4 (07.02.2012 um 23:00 Uhr)
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.02.2012, 21:08   #6   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.482
AW: pH Wert von Ampholyten

Vorneweg: ich rechne die pH-Werte meist mit allen Gleichgewichten und allen möglichen Spezies im Gleichgewicht bevor ich mir mit dem Ergebnis über die Näherungen Gedanken mache. *)

Mir ist bei den im Forum angefragten pH-Aufgaben - die als Ampholyt behandelt werden sollten **) - noch kein Fall vorgekommen, indem die o.g. Näherung nicht in akzeptabler Weise erfüllt gewesen wäre - bzw. wo man einen Ansatz ohne diese Annahme hätte wählen müssen.

Fürs Ammoniumcarbonat hatte ich damals die berechneten Gleichgewichtskonzentrationen gepostet, siehe.

Falls Du ein konkretes Beispiel hast kann ich es gerne durchrechnen.


*) Bis neulich als TP-Programm, jetzt mit dem Algebraprogramm maxima.
**) u.A. die Aufgabe mit den 0.3 mol/L Natriumammoniumhydrogenphosphat,
der 0.5 mol/L Ammoniumsulfatlsg.
__________________
Wenn es einfach wäre, hätte es schon jemand gemacht!

I said I never had much use for it. Never said I didn't know how to use it.(M. Quigley)
You can't rush science, Gibbs! You can yell at it and scream at it, but you can't rush it.(A. Sciuto)

Wer durch diese Antwort nicht zufriedengestellt ist, der möge sich bitte den Text "Über mich" in meinem Profil durchlesen und erst dann meckern.
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