Allgemeine Chemie
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Alt 26.08.2008, 15:37   #1   Druckbare Version zeigen
Andre18 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 233
Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Hallo,
ich habe gerade einen gedanklichen Hänger, komme gerade nicht weiter. Also mein Problem: Man kann ja durch Halbtitration die Säurestärke schwacher Säuren bestimmen, da die Henderson-Hasselbalch-Gleichung folgendes besagt:
pH = pKs + lg cA-)/c(HA)
Wenn also cA-)/c(HA) = 1, also cA- und c(HA) gleich sind, dann ergibt sich für den dekadischen log ja , sodass pH=pKs gilt. Jetzt mein Denkproblem/-fehler: Warum ist cA-)/c(HA) gerade am Halbäquivalenzpunkt gleich 1 ?! Würde mich über eine verständliche Antwort freuen und danke schonmal dafür!

Gruß
André
Andre18 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.08.2008, 16:41   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.688
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Ja ganz einfach weil dann die Hälfte wegneutralisiert wurde und die andere Hälfte Säure noch vorhanden ist. Daher Halbtitration.
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Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 17:20   #3   Druckbare Version zeigen
BastiderHeldd Männlich
Mitglied
Beiträge: 7
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Ja genau das ist auch mein Problem. Warum ist, wenn genau die Hälfte der Säure wegtitriert wurde (welcher teil der Säure eigentlich? Der dissoziierte oder der undissoziierte Teil?) die c(A-) = c(AH) ? Der Ks Wert beschreibt ja den Grad der dissoziierung in der Ausgangslösung. warum stellt sich denn nach der halben Titration nicht auch ein Gleichgewicht zwischen AH und A- bzw. H30+ ein?
BastiderHeldd ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 17:54   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Zitat:
Zitat von BastiderHeldd Beitrag anzeigen
Ja genau das ist auch mein Problem. Warum ist, wenn genau die Hälfte der Säure wegtitriert wurde (welcher teil der Säure eigentlich? Der dissoziierte oder der undissoziierte Teil?) die c(A-) = c(AH) ? Der Ks Wert beschreibt ja den Grad der dissoziierung in der Ausgangslösung. warum stellt sich denn nach der halben Titration nicht auch ein Gleichgewicht zwischen AH und A- bzw. H30+ ein?
1. Ein Gleichgewicht stellt sich bei jeder Konzentration ein.
2. Am Halbäquivalenzpunkt liegt eine Hälfte der Säure undissoziiert vor.
Doch bevor Du jetzt noch tiefer ins Grübeln kommst: die HH-Gleichung ist eine Näherungslösung, die ganz gut funktioniert, wenn die Säure schwach genug ist (pKa < 4).

Gruß,
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FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 18:01   #5   Druckbare Version zeigen
BastiderHeldd Männlich
Mitglied
Beiträge: 7
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
2. Am Halbäquivalenzpunkt liegt eine Hälfte der Säure undissoziiert vor.
Ja aber genau das ist ja meine Frage... Warum ist das Verhältnis zu diesem Zeitpunkt genau 1-dissoziiert : 1-undissoziiert? Durch den Ks Wert wird ja eine bestimmte Anfangsverteilung beschrieben. Warum ist diese am Halbtitrationspunkt für alle (schwachen) Säuren gleich 1:1 ? Diese Frage konnte mir weder das Internet, noch irgendein Lehrer bisher beantworten. Liegt das daran, dass es zu tief in die Thematik gehen würde, dass es niemand außer einem Professor verstehen würde oder was ist der Grund dafür?
BastiderHeldd ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 18:01   #6   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
Widerspruch

Zitat:
Zitat von FK
2. Am Halbäquivalenzpunkt liegt eine Hälfte der Säure undissoziiert vor.
Der Halbäquivalenzpunkt ist definiert als derjenige Punkt, bei dem die Hälfte der zur vollständigen Neutralisation notwendige Menge an Base oder Säure zugegeben worden ist.

Die oben stehende Aussage ergibt sich nach Anwendung der Henderson-Hasselbalch-Gleichung, ist aber keine Definition des HÄP.

Zitat:
Zitat von FK
(pKa < 4).
Sicher?

Grüße
Wolfgang
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zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 18:21   #7   Druckbare Version zeigen
BastiderHeldd Männlich
Mitglied
Beiträge: 7
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung lässt sich diese Problem mathematisch beschreiben, aber eine logische Erklärung warum genau ein Verhältnis von 1:1 vorliegt kann mir keiner geben? Ich bin zwar in der Lage die gestellten Aufgaben für mein abitur zu lösen, doch würde ich gerne den theoretischen Hintergrund verstehen.

Gruß
Sebastian
BastiderHeldd ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 18:33   #8   Druckbare Version zeigen
wobue Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.661
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Zitat:
Zitat von zweiPhotonen Beitrag anzeigen
Der Halbäquivalenzpunkt ist definiert als derjenige Punkt, bei dem die Hälfte der zur vollständigen Neutralisation notwendige Menge an Base oder Säure zugegeben worden ist.
...
War das keine logische Erklärung?
__________________
Wolfgang
wobue ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 18:42   #9   Druckbare Version zeigen
BastiderHeldd Männlich
Mitglied
Beiträge: 7
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Nein genau das ist der Unterschied zwischen Definition und Erklärung. Eine Definition behauptet einfach, dass es so ist, wohingegen eine Erklärung angibt warum es so ist. Und außerdem ist mir klar was der Halbäquivalenzpunkt ist, aber ich will wissen warum dort c(A-) = c(AH), wenn sich ohne Zugabe von Lauge ein anderes (vom Ks Wert abhängiges) Verhältnis einstellt.
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BastiderHeldd ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.03.2009, 19:04   #10   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
AW: Halbtitration - Herleitung pH=pKs

Hallo,

also der Reihe nach (alle Aussagen sind unter der Annahme gemacht, dass keine Verdünnung/Volumenfehler auftritt):

Du betrachtest eine schwache Säure HA, die also nur sehr wenig gemäss HA <> H+ + A- dissoziiert.
D.h. wenn Du die reine Säure hast, dann ist die Gleichgewichtskonzentration von [HA] >> [A-], [H+] und kann in guter Näherung der Ausgangskonzentration c0 gleichgesetzt werden.


Nun gibst Du soviel Base dazu, dass die Hälfte der Säure neutralisiert ist. Also ist [HA] nur noch (ca.) halb so gross. Der Rest ist zu A- umgesetzt. Da HA eine schwache Säure ist, dissoziiert nur wenig, und zwar (angenommen) deutlich weniger, als überhaupt an Säure vorhanden ist. Also ist am HÄP [HA]=[A-]=c0/2.

Gar nicht so schwer, oder?

Wolfgang
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halbäquivalenzpunkt, säurestärke, titration

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