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Alt 09.04.2010, 19:23   #1   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
pH-Wert Berechnung am ÄP

Hallo,

folgende Situation:

Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base z.B.:

HAC und NaOH

-----------------------------------

Zu Überprüfung, wo der ÄP liegt:

HAC + H20 -> AC- + H3O+

die Acetat-Ionen würden in Wasser als Base reagieren:

AC- + H2O -> HAC + OH-

Die OH- Ionen erklären also den alkalischen pH-Wert am ÄP.


So hat uns das der Lehrer beigebracht. Das Problem ist, dass ich das so auch mit HCl formulieren könnte, wohingegen der pH-Wert ja im neutralen liegen würde. Gibts da ne bessere Begründung?


------------------------------------------
------------------------------------------

zum 2. Problem:

Berechnung des pH-Werts am ÄP:

HAC + H20 -> Ac- + H3O+

Die Ac--Ionen sind für den pH-Wert verantwortlich.

Bis jetzt habe ich das immer so gelernt, dass ich folgende Formel nehme und die Werte einsetze:

pH= 14 - 0,5* (14-pKs(HAC)-log(c0(HAc))

So würde ich für c0 einfach die Konzentration von HAc nehmen, die ich anfangs durch n(HAc)=n(NaOH) ausgerechnet habe.

===> folgende Seite hat mich hingegen verwirrt:


Da wird die Konzentration der Acetat-Ionen auf anderen Weg berechnet und variiert auch von der Anfangskonzentration.
Die Stoffmenge von HAc = Ac[SUP]-[SUP] nur die Konzentration hat sich anscheindend durch das Veränderte Volumen (+NaOH) verändert.

Was ist denn jetzt richtig?

Danke für die Hilfe

Geändert von bm (09.04.2010 um 21:06 Uhr)
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.04.2010, 21:04   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Zitat:
Das Problem ist, dass ich das so auch mit HCl formulieren könnte, wohingegen der pH-Wert ja im neutralen liegen würde.
korrekt, auch Cl- + H2O --> HCl + OH- ist formulierbar (und findet in der realitaet ebenfalls statt)

dein verstaendnisproblem etwas auflockernd:
es ist NICHT alleine entscheidend OB man eine solche rueckreaktion (sinnvoller weise) formulieren kann - das kann man immer - sondern auch welche "saeure/basestaerken" dabei zur dikussion stehen
HCl hat nen pKS von -7, chlorid mithin einen pKB von -21
das ist relevant kleiner als der pKB der eigendissoziation des wassers, und kann daher in waessrigen systemen getrost vernachlassigt werden
CH3COOH hat nen pKS von 4.75, mithin hat acetat nen pKB von 9.25
das ist relevant groesser als das eigendissoziationsprodukt des wassers und daher signifikant zu beruecksichtigen / pH-beeinflussend

zu deinen aufzeichnungen:
am aequivalenzpukt gilt, dass die zugesetzte stoffmenge OH- gleich der urspruenglich vorhandenen stoffmenge essigsaeure c0 ist
das heisst aber nicht dass dort dann auch alles als acetat vorliegt

die umwandlung ist in dieser situation naemlich keineswegs vollstaendig (dort liegt der fehler in deiner auzfzeichnung), sondern nur (schwache saeure, starke base) "recht weitgehend": ein teil des acetats reagiert wie gezeigt zurueck und sorgt dafuer, dass der ae.p. dann im alkalischen liegt

insbesondere ist dort entgegen deiner aufzeichnung also NICHT gegeben:
- die c(Ac-) = c0 von CH3COOH
- die c(Ac-) = zugesetzte stoffmenge (NaOH)

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.04.2010, 22:55   #3   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Vielen Dank für die ausführlich Antwort.

AC- + H2O -> HAC + OH-

Die Gleichung gibt also die Rückreaktion an, die z.B. bei HCl aufgrund seiner Säurestärke nicht eintreten würde? So erklärt sich dann auch, warum der ÄP im alkalischen Bereich liegt!?

Nur wenn ein Teil wieder zurück reagiert, wie berechne ich dann den pH-Wert am ÄP, der von der Konzentration der Acetat-Ionen abhängt.
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.04.2010, 23:40   #4   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

ist das umgestellt zufällig:

pH = 14- 0,5 * (14-pKs - lg (c HAC))
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 00:16   #5   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Zitat:
ist das umgestellt zufällig:
pH = 14- 0,5 * (14-pKs - lg (c HAC))
bis auf das detail dass du hier die logarithmierte schreibweise des ausdrucks im falle einer SAEUE referierst (ehemaliges Mitglied hatte fuer BASE formuliert) : yep, dat ist das gleiche in logarithmiert, somit gleichwertig

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 10.04.2010, 00:21   #6   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Alles klar danke für die Hilfe.
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 13:31   #7   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Ich glaub ich hänge da gerade etwas fest.

Die Konzentration von Ac- hängt am ÄP von seinem KB Wert ab, da ein Teil wieder zurück reagiert.

Da der ÄP also im alkalischen Bereich liegt, schauen wir uns den pOH-Wert an:

pOH= 0,5* (pKb - log(c(Ac-))

Der pKb Wert der korrespondierendes Base ist: 14-pKs

also:

pH= 14 - ( 0,5 * ((14 - pKs) - log (c (Säure))


Im Anhang Beispiel:
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg asda.JPG (93,4 KB, 4x aufgerufen)
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 13:54   #8   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Zitat:
pH= 14 - ( 0,5 * ((14 - pKs) - log (c (Säure))
ich denke hier liegt ein fehler...nach den von dir vorgenommenen transformationen muesste da dann immer noch
(...) - log [c0(Ac-)]
stehen

ansonsten, wo hattest DU denn konkret deinen haenger?

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 14:06   #9   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
ansonsten, wo hattest DU denn konkret deinen haenger?
Ich weiß einfach nicht, wie ich auf c(Ac-) komme.

In dem Skript, was ich in meinem Beitrag vorher gepostet habe, benutzen die für die Konzentration der korrespondierenden Base einfach die Konzentration der Säure vom Anfang und das stimmt ja anscheinend nicht.
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 14:48   #10   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Alles klar.

Es heiße ja am Anfang, dass eine Acetat-Ionen wieder zurück reagieren.
So wäre ja theoretisch die Konzentration nicht gleich der Anfangs-Konzentration der Säure. Ist der KB-Wert somit der Faktor der angibt, wieviel schließlich als Acetat-Ion vorliegt?
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 15:30   #11   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

der KB (resp KS) gibt , vereinfacht gesagt, "irgendwie" an, welches verhaeltnis base : konjugierter saeure (resp. saeuere : konjugiertes anion) du hast
das ganze dann im gewande des MWG, also ggf. noch mit exponenten usw.
aber im prinzip ists schon richtig dass der K-wert die "staerke" der substanz zum ausdruck bringt.

und zum procedere: du gehst gedanklich in mehreren schritten vor:

- im schritt eins gibst du natronlauge drauf bis die zugesetzte menge der menge der vorgelegten essigsaeure entspricht
zwischenergebnis: du hast aus essigaseure eine natriumacetatloesung gleicher molaritaet gemacht (verduennungseffekte jetzt mal nicht mitbetrachtet)
- im schritt zwei betrachtest du das ergebnis "von der anderes seite": du stellst dir vor du habest natriumacetat (eben die bekannten mole) in wasser aufgeloest
und den pH der NaAc loesung kannste dann berechnen
da kommste auf pH= 14 - ( 0,5 * ((14 - pKs) - log (c0 (acetat)), gut-naeherungsweise
dass ist die allgemein-korrekte formel
weil du nun aber um die herkunft des NaAc weisst, dass es eben 1:1 aus essigsaeure entstanden ist, gilt in diesem spezialfall , und nur hier, ebenfalls:
pH= 14 - ( 0,5 * ((14 - pKs) - log (c0 (Säure))

insofern schliesse ich mich FKS an, meine kritik war etwas vorschnell


gedankenknoten gelockerter?

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.04.2010, 20:25   #12   Druckbare Version zeigen
Zutroy  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 33
AW: pH-Wert Berechnung am ÄP

Alles klar. Vielen Dank für eure Hilfe - habs jetzt verstanden.
Zutroy ist offline   Mit Zitat antworten
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