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Alt 30.08.2010, 16:57   #1   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Hallo,

folgende Fragen versuche ich zu beantworten:

In 1 Liter Lösung liegen 0,5mol {NaH_2PO_4} gelöst vor. Der Pks-Wert von {{H_2PO_4}^-} beträgt 7,21.

a)Welchen pH-Wert hat die Lösung?
b)Wie ändert sich der pH-Wert, wenn Sie 0,3mol {NaOH} zugeben.
c)Wieviel Mol {NaOH} müssen sie insgesamt hinzugeben, um einen pH-Wert um genau 8 zu erhalten?


Ich hab leider noch keinen Ansatz & fordere auch nicht sofort die Lösung. Aber wenn mich jmd leiten könnte wie ich z.B. zuerst a) löse wäre ich dankbar.

Wenn jmd die Aufgabe zu einfach findet und doch die Lösung doch zur Verfügung stellt hake ich nochmal genau nach, um zu verstehen wie man darauf kommt.

Gruß
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.08.2010, 22:09   #2   Druckbare Version zeigen
MrAnilin Männlich
Mitglied
Beiträge: 126
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Zu a kann ich dir gerne Hilfestellung geben...
Die Formel, die du brauchst, ist die sog. schwache Säuregleichung:
pH=0,5*(pKs-lg(c(Säure))
Jetzt brauchst du nur noch einsetzen

Für den Rest musst du nur überlegen, wie die Neutralisationen ablaufen.

Gruß zurück
MrAnilin ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.08.2010, 22:23   #3   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

a) Vorwissen:
Um den pH-Wert zu berechnen habe ich 2 Formeln gefunden, die anscheinend wichtig sind.
Formel für starke Säuren:
{pH = -lg (c(Saeure))}

Formel für schwache Säuren:
{pH = 0,5 * (pKs - lg(c(Saeure)) )}
Der pKs-Wert wurde gegeben mit 7,21. Ich bediene mich der Faustregel:
  • pKS < 0 (starke Säure)
  • 0 < pKs < 5 (mittelstarke Säure)
  • pKs > 5 (schwache Säure)

Wir bedienen uns also der Formel der schwachen Säure und rechnen folgendes:

{pH = 0,5*(7,21-lg(0,5mol H_2PO4^-))}
{pH = 0,5*(7,21+0,30))}
{pH = 0,5*(7,51mol))}
{pH = 3,75}

Ich bin mir nicht sicher, ob das so stimmt weil ich bei "Natriumdihydrogenphosphat" auf den Begriff "Ampholyt" sowie "pKs-Wert 1", "pKs-Wert 2" usw.

Siehe hier: http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/254007,0.html
Hier: http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/53647,0.html

Sowie ein Zitat:"
Zitat:
Als Faustregel gilt für Ampholyte:
pH = 1/2 * (pKS1 + pKS2)
"

Könnte mir jmd helfen?

Gruß
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 30.08.2010, 22:27   #4   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Zitat:
Zu a kann ich dir gerne Hilfestellung geben...
Die Formel, die du brauchst, ist die sog. schwache Säuregleichung:
pH=0,5*(pKs-lg(c(Säure))
Jetzt brauchst du nur noch einsetzen
Ah, danke. Hab die ganze Zeit geschrieben deshalb konnte ich deine Antwort noch nicht lesen. Also scheine ich ja diesbezüglich garnicht so falsch zu liegen. Aber dennoch frage ich mich was es mit den Pks-1, 2 Werten auf sich hat. Weil anscheinend kann man ja auch diese Formel hier verwenden, bloss wann?

Zitat:
Als Faustregel gilt für Ampholyte:
pH = 1/2 * (pKS1 + pKS2)
Gruß
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.08.2010, 00:55   #5   Druckbare Version zeigen
drgreenthumb  
Mitglied
Beiträge: 804
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

kurz und knapp:
du musst difinitiv die ampholytengleichung benutzen, da das natriumdihydrogenphosphat im gleichgewicht mehrfach deprotoniert und protoniert wird
es handelt sich hierbei um eine nährung

die gleichung für schwache säuren/basen benutzt man bei schwachen säuren/basen, die ein proton abgeben oder aufnehmen können, z.b. bei essigsäure

siehe dazu
http://de.wikipedia.org/wiki/Dihydrogenphosphat#Anionen_und_pH-Werte
http://de.wikipedia.org/wiki/Ampholyt#Berechnen_des_Eigen-pH-Werts_von_Ampholyten

wenn du weitere fragen hast, lass es uns wissen
drgreenthumb ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.08.2010, 08:21   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Und betreffs b) und c): hier brauchen wir die Puffergleichung (Henderson-Hasselbalch...), denn aus Dihydrogenphosphat und NaOH wird Hydrogenphosphat gebildet, so dass ein Dihydrogenphosphat/Hydrogenphosphat-Puffer vorliegt.

Gruß,
Franz
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Alt 31.08.2010, 12:44   #7   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
Frage AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Ok, noch einmal Schritt für Schritt:

01 Ausgangslage
{NaH_2PO_4 -&gt; Na^+   + H_2PO_4^- } (Dissoziation, wenn man Natriumdihydrogenphosphat ins Wasser schmeißt)

02 Einzelnde Betrachtung für Natrium
{Na^+ + H_2O -&gt; NaOH + H^+} (Wie wichtig ist das für die Betrachtung?)

02 Einzelnde Betrachtung für Dihydrogenphosphat (laut Wikipedia)
Erste Stufe: {H_2PO_4^- + H_2O -&gt; HPO_4^{-2} + H^+}
Zweite Stufe: {HPO_4^{-2} + H_2O -&gt; PO_4^{-3} + H^+}

Wenn ich die Erste Stufe nun mit den Quellen aus Wikipedia vergleiche, so stellt sich bei mir nun die Frage was ist genau pKs1 und was ist genau pKs2? Laut Wikipedia ist die "Deprotonierung" von "H3PO4" zu "H2PO4^-" pKs1. Unsere Ausgangslage ist aber die "Deprotonierung" von "H2PO4^-" zu "HPO4^-2".
Ich mache es mir nun leicht und sage die "Deprotonierung" von
"H2PO4^-" zu "HPO4^-2" wäre pKs1 und die weitere nachfolgende "Deprotonierung" (wie oben aufgestellt) wäre pKs2. Aber ich glaube, dass ist so auch nicht ganz richtig, denn nicht umsonst hast du mir das hier
Zitat:
da das natriumdihydrogenphosphat im gleichgewicht mehrfach deprotoniert und protoniert wird
geschrieben.

Wo ist der Fehler?


Gruß




< --- Quellen -------------------------------------------------------- >

Link 01: Säurekonstante
Link 02: Ampholyt

Wikipedia reference-link
Die Phosphorsäure ist eine dreiprotonige Säure, die ihren Wasserstoff als solvatisierte Protonen in drei Stufen unter Bildung von Dihydrogenphosphat-, Hydrogenphosphat- und Phosphat-Anionen abgeben kann. Die zugehörigen pKs-Werte betragen pKs1 = 2,161; pKs2 = 7,207 und pKs3 = 12,325.


bzw.

Wikipedia reference-link
Bei einer mehrprotonigen Säure besteht eine schrittweise Protolyse. Für jede Protolysationsstufe liegt eine eigene Säurekonstante bzw. pKs-Wert vor. Für die einzelnen Protolyseschritte gilt im Allgemeinen: Ks1 > Ks2 > Ks3 (bzw. pKs1 < pKs2 < pKs3), da aus der steigenden Ionenladung des entstehenden Säurerestanions die weiterführende Protolyse weniger energetisch begünstigt ist. Als Beispiel gilt für die :




H3PO4_Protolyse.jpg
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.08.2010, 13:14   #8   Druckbare Version zeigen
drgreenthumb  
Mitglied
Beiträge: 804
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Zitat:
Zitat von Klaustrophobie Beitrag anzeigen
02 Einzelnde Betrachtung für Natrium
{Na^+ + H_2O -&gt; NaOH + H^+}
Natriumionen reagieren nicht mit Wasser!



zur Dissoziation von Dihydrogenphosphat
die pKs-Werte beschreiben die nacheinander ablaufenden Dissoziationsreaktionen der Phosphorsäure, so sind auch die pKs1,2,3 Werte den einzelnen Reaktionen eindeutig zuzuordnen
Dann nochmal genau drüber nachdenken, was diese pKs-Werte bzgl. der Wahrscheinlichkeit der Reaktion aussagen

und dann nochmal überdenken, ob wirklich die beiden von dir genannten Reaktionen überwiegend Ablaufen werden
drgreenthumb ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.08.2010, 13:47   #9   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Zitat:
Zitat:
Zitat von Klaustrophobie
02 Einzelnde Betrachtung für Natrium


Natriumionen reagieren nicht mit Wasser!
Also entsteht aus NaH_2PO_4 auch kein NaOH? Wie soll ich das sonst darstellen.

Zitat:
die pKs-Werte beschreiben die nacheinander ablaufenden Dissoziationsreaktionen der Phosphorsäure, so sind auch die pKs1,2,3 Werte den einzelnen Reaktionen eindeutig zuzuordnen
Hab ich doch eindeutig.

Zitat:
Dann nochmal genau drüber nachdenken, was diese pKs-Werte bzgl. der Wahrscheinlichkeit der Reaktion aussagen
Weiß nicht was du meinst. Jedenfalls werden die Werte von pKs1 bis zu pKs3 immer größer. D.h. wiederrum, so hoffe ich, dass die Säurestärke abnimmt. Willst du darauf hinaus, dass die Ausgangslage H_2PO_4^- nicht deprotoniert, sondern "protiniert" wird? Ich verstehs nicht ganz.

Gruß
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.09.2010, 11:00   #10   Druckbare Version zeigen
Klaustrophobie  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Gibt es noch jmd der mir helfen kann oder will? Ich komm partout nicht drauf. Auch wenn die Lösung scheinbar vor meinen geistigen Auge schwebt...
Klaustrophobie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.09.2010, 13:08   #11   Druckbare Version zeigen
D2O Männlich
Mitglied
Beiträge: 131
AW: Aufgabe: PH-Wert, Pks-Wert, Mol

Zitat:
Zitat von Klaustrophobie Beitrag anzeigen
In 1 Liter Lösung liegen 0,5mol {NaH_2PO_4} gelöst vor. Der Pks-Wert von {{H_2PO_4}^-} beträgt 7,21.
a)Welchen pH-Wert hat die Lösung?
b)Wie ändert sich der pH-Wert, wenn Sie 0,3mol {NaOH} zugeben.
c)Wieviel Mol {NaOH} müssen sie insgesamt hinzugeben, um einen pH-Wert um genau 8 zu erhalten?
Um der Klarheit willen nochmal die andren zu wiederholen
a) {H_2PO_4^-} ist ein Ampholyt; es gilt {pH=0.5\cdot(pK_{S1}+pK_{S2})}
Bei dir ist pKs1 7.207 und pKs2 12.325

b) Wenn du NaOH dazu gibst, dann werden x mol {OH^-} der Natronlauge x mol {H_2PO_4^-} zu x mol {HPO_4^{2-}} deprotonieren.
Außerdem brauchst du jetzt die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Puffer, da ein {H_2PO_4^-/HPO_4^{2-}}-Puffer vorliegt.

c) geht auch über Henderson-Hasselbalch

Zitat:
Also entsteht aus NaH_2PO_4 auch kein NaOH? Wie soll ich das sonst darstellen.
Was auch immer du da darstellen möchtest?

Zitat:
Willst du darauf hinaus, dass die Ausgangslage H_2PO_4^- nicht deprotoniert, sondern "protoniert" wird?
Vermutlich nicht. Das hieße ja, dass bei Zugabe von Natronlauge H3PO4 entstände. Macht das Sinn?
__________________
Alle Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
D2O ist offline   Mit Zitat antworten
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