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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 24.01.2010, 12:25   #1   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Ladungsbilanz formulieren

hallo,

ich habe eine Ammoniumcyanat-Lösung und die dazugehörigen pKs (NH4+) = 9,25 und den pkb (OCN-) = 10,34 gegeben.
Meine Aufgabe ist es jetzt die Ladungsbilanz für die Lösung bezüglich der pH-relevanten Stoffe zu formulieren.

Wie macht man so etwas?? Ich habe zuvor noch nie so etwas formulieren müssen. Ladungsbildanz müsste eigentlich bedeuten, dass sich die Ladungen ausgleichen. Eigentlich gilt doch die Gleichung:

NH4OCN reagiert zu NH4+ + OCN-
für eure schnellen Antworten wäre ich euch dankbar
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Alt 24.01.2010, 12:35   #2   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
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pos = neg

Zitat:
Zitat von Sternchen05
Ladungsbildanz müsste eigentlich bedeuten, dass sich die Ladungen ausgleichen.
Richtig. Warum schreibst Du es nicht einfach auf?

Dabei bitte
Zitat:
bezüglich der pH-relevanten Stoffe zu formulieren.
beachten.
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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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Alt 24.01.2010, 15:41   #3   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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AW: Ladungsbilanz formulieren

danke für die Formulierung der Ladungsbilanz, jetzt habe ich aber noch eine weitere Frage, und zwar soll ich jetzt eine nährungsweise Annahme darüber machen, welche Stoffe die Ladungsbilanz im Gleichgewicht dominieren und meine Ladungsbilanz dementsprechend modifizieren.
In diesem Punkt bin ich mir jetzt nicht sicher. Ich würde nun sagen, dass NH4+ ja eine stärkere Säure ist und OCN- gegenüber dieser Säure eine schwächere Base. Die Ladungsbilanz dominieren meiner Meinung nach also H+ und NH4+, jetzt ist nur die Frage, wie dann mit der Modifikation der Ladungsbilanz in diesem Fall gemeint ist.
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Alt 25.01.2010, 08:55   #4   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

ja, es gibt weitere Teilaufgaben...

als nächstes soll man die MWG-Ausdrücke für [NH4+]eq und [OCN-]eq formulieren und aus diesen dann Ausdrücke für [H+]eq und [OH-]eq.

die nächste Aufgabe beinhaltet dann die Berechnung von [H+]eq und [OH-]eq.

dann soll man die Definition des Ionenprodukts von Wasser hinzuziehen und so den pH-Wert der Lösung berechnen.

die letzte Teilaufgabe besteht dann schließlich darin, die berechnete [H+]eq mit der Salzkonzentration zu vergleichen.
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Alt 26.01.2010, 20:16   #5   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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AW: Ladungsbilanz formulieren

hallo,

kann mir keiner von euch bei den Teilaufgaben helfen?? Ich brauche unbedingt eure Hilfe, weil ich schon in allem mir zur verfügung stehenden Büchern nachgeschaut habe und nichts brauchbares finden konnte...
Sternchen05 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.01.2010, 20:29   #6   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
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Beiträge: 7.407
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AW: Ladungsbilanz formulieren

Sowohl im Kunze als auch in Jander/Jahr findest Du Hinweise zur Lösung unter dem Stichwort "Ampholyt".
__________________
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Alt 29.01.2010, 14:24   #7   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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AW: Ladungsbilanz formulieren

danke für eure Antwort...

ich habe mir bisher folgendes überlegt: die Ladungsbilanz sieht ja so aus:

c(NH4+) + c(H3O+) reagiert zu c(OCN-) + c(OH-)

jetzt soll die Ladungsbilanz ja modifiziert werden, weil die Lösung ja eigentlich schwach sauer reagiert, ich habe mir dann folgendes gedacht:

(NH4+) + H2O ragiert zu OCN- + H3O+

ist das in Ordnung??
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Alt 29.01.2010, 14:32   #8   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

für die MWG-Ausdrücke von NH4+ und OCN- müsste man doch eigtnlich folgendes formulieren können:

K = c(NH4+)*c(OCN-)/c(NH4OCN)

für H+ und OH- müsste dementsprechend gelten:

K = c(H+) * c(OH-) / c(H2O)

wie sieht es damit aus??
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Alt 29.01.2010, 15:25   #9   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

danke für die schnelle Antwort...

lassen sich die Konzentrationen von H+ und OH- jetzt einfach aus dem gegebenen pks bzw. pkb-Wert berechnen??

ich habe jetzt folgendes gemacht:

x = c(H+) = - 0,5 *5,62*10^-10*(0,25*(5,62*10^-10)² + 5,62*10^-10*0,1)^0,5

für die H+ Konzentration erhält man dann 7,5*10^-6 mol/l

für die OH- Konzentration habe ich die gleiche Formel benutzt, wie oben nur das ich natürlich den Kb- wert eingesetzt habe.

hier ergibt sich eine Konzentration von 2,14*10^-6
mol/l

als nächstes soll dann ja auf das Ionenprodukt des Wassers zurückgegriffen werden, das verstehe ich jetzt auch nicht so ganz, aber ich denke mal, dass man jetzt einfach die erhaltenen werte für die Konzentrationen in die Formeln

ph = -lgc(H+) und pOH = -lg(OH-) einsetzten soll.

Kann man das so berechnen oder ist etwas anderes gemeint??
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Alt 29.01.2010, 15:44   #10   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

die beiden Gleichungen, die ich benutzt habe sind die für die Berechnung des ph-Werts von schwachen elektrolyten.

ich habe jetzt praktisch den gegebenen Ks und Kb wert von NH4+ nzw. OCN- auf H+ und OH- übertragen, weil ich nicht wusste, die man das sonst rechnen soll.
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Alt 29.01.2010, 15:53   #11   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
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AW: Ladungsbilanz formulieren

ich habe ja nur einen pks und einen pkb-Wert gegeben. würden die Werte pKs = 9,25 und pKb = 10,34 in die Gleichung eingesetzt werden, dann würde folgendes gelten:

pH = 0,5 * pKs = 0,5 * 9,25 =4,625

pH= 0,5 (14-10,34+9,25) = 6,455

ist das jetzt richtig??
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Alt 29.01.2010, 16:07   #12   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

ich habe einen pks-Wert und einen pkB wert gegeben : 9,25 und 10,34.

wenn ich den PKs wert in die Ampholyt-Gleichung einsetzte, dann gilt:

Ph = pKs * 0,5 = 9,25 * 0,5 = 4,625

pH = 0,5(14-10,34 + 9,25) = 6,455

jetzt könnte man natürlich von den berechneten ph - Werten auf die Konzentrationen zurückschließen, aber wenn ich das mache, dann komme ich auch nicht auf den vorgegebenen Kw - wert für das Wasser, irgendetwas muss also falsch sein...
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Alt 29.01.2010, 16:21   #13   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

gut, ich denke mal, dass dann der Wert pH = pKs * 0,5 , also 4,625 richtig ist.

wie verfahre ich jetzt weiter?? Kann ich damit jetzt einfach auf die H+ - KOnzentration schließen?? Läge diese dann bei 0,000023713 ?
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Alt 29.01.2010, 17:42   #14   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 310
AW: Ladungsbilanz formulieren

okay, dann gilt also die andere Formel:

pH = 0,5 * (14 - 10,34 + 9,25) = 6,455

mit Hilfe dessen lässt such nun die H+- Konzentration bestimmen, oder??
Läge diese dann bei : 3,5*10^-7 Wie bestimmt man dann die Konzentration der OH- Ionen?? man könnte jetzt vom PH-Wert auf den PoH-Wert schließen, dieser wäre ja 7,545, aber wenn man dann die Konzentration der OH- Ionen berechnet, dann kommt man auf einen Wert von 2,85*10^-8 und beide Konzentrationen multipliziert ergibt auch nicht das Ionenprodukt des Wassers,also irgendetwas muss immer noch falsch sein...
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Alt 29.01.2010, 18:39   #15   Druckbare Version zeigen
Sternchen05 weiblich 
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Themenerstellerin
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AW: Ladungsbilanz formulieren

okay... jetzt ist nur das Problem, dass mir für die Salzlösung eine Konzentration von 0,1 mol/L vorgegeben worden ist und meine Aufgabe jetzt noch darin bestehen soll, die Konzentration der H+-Ionen mit der Konzentration des Salzes zu vergleichen, damit soll ich dann belegen, dass die obige Annahme gerechtfertigt war.
Zur Erklärung: die obige Annahme bestand darin, dass man zunächst den pH-Wert der Lösung berechnen sollte. Das bin ich einfach davon ausgegangen, dass es sich ja um einen schwachen elektrolyten handeln muss, also habe ich die Formel dafür verwendet und einen pH-Wert von 5,125 herausbekommen.
Durch diese Einteilung in Teilaufgaben hat man jetzt allerdings herausgefunden, dass der pH-Wert bei 6,455 liegt.
Was ich jetzt aber nicht verstehe ist, dass man die H+-Konzentration mit der Salzkonzentration vergleichen soll, was soll mir dieser Vergleich sagen?
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