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Alt 30.05.2002, 14:26   #1   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Mehrprotonige Säuren

Hi Leute,

wenn ich eine Titrationsberechung für mehrprotonige Säuren durchführen soll, habe ich ein kleines Problem. Zunächst bestimme ich ja mit Hilfe des Volumens der Lauge und der Konzentration der Lauge die Stoffmenge der Lauge. Dann stelle ich das Stoffmaengenverhältnis auf. Dieses ist eins zu eins. Soll ich nun das Stoffmengenverhältnis von Lauge zu Base oder von Hydronium- zu Hydroxidionen aufstellen? Denn die Stoffmenge einer mehrprotonigen Säure ist ja die Hälfte der Stoffmenge der Hydroniumionen. Berechne ich also die Konzentration der Hydroxiumionen oder die Konzentraion der Säure um nachher mit Hilfe des Dissoziationsgrades den wirklichen ph- wert bestimmen zu können?
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"Nihil tam difficile est, quin quaerendo investigari possiet."
Terenz
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Alt 30.05.2002, 14:35   #2   Druckbare Version zeigen
Astat  
Mitglied
Beiträge: 1.050
Zitat:
Soll ich nun das Stoffmengenverhältnis von Lauge zu Base oder von Hydronium- zu Hydroxidionen aufstellen? Denn die Stoffmenge einer mehrprotonigen Säure ist ja die Hälfte der Stoffmenge der Hydroniumionen. Berechne ich also die Konzentration der Hydroxiumionen oder die Konzentraion der Säure um nachher mit Hilfe des Dissoziationsgrades den wirklichen ph- wert bestimmen zu können?
-dieser Abschnitt ist mir nicht ganz klar...formuliere Dein Problem genauer..

es geht zumeist darum, dass das Verhältnis der umgesetzten Äquivalente am Äquivalenzpunkt gleich 1 : 1 ist;
man errechnet sich die Menge an Äquivalenten (bei einer mehrprotonigen Säure also die Anzahl der H+ ,die dissozieren können, bei einer Lauge die Hydroxidionen) , die zur vollständigen Neutralisation notwendig sind und rechnet dann mit dem 1 : 1 Verhältnis der Äquivalente um auf die Stoffmenge in der Probe.
Astat ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.05.2002, 15:07   #3   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Fehler

Ich meinte natürlich von Lauge zu Säure.
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Alt 30.05.2002, 15:15   #4   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Beispiel

So, damit Du mich nicht falsch verstehen kannst, geb ich jetzt mal ein Beispiel an:

Welchen pH- Wert hat folgende Oxalsäure?

Dissoziationsgrad: 0,5
V (HOOCCOOH) = 50 ml
c (NaOH) = 5 mol/l
V (NaOH) = 30 ml

Bitte versuch es mal!
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Alt 30.05.2002, 15:16   #5   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Re: Mehrprotonige Säuren

Zitat:
Originalnachricht erstellt von W@ckyW@rrior
wenn ich eine Titrationsberechung für mehrprotonige Säuren durchführen soll, habe ich ein kleines Problem. Zunächst bestimme ich ja mit Hilfe des Volumens der Lauge und der Konzentration der Lauge die Stoffmenge der Lauge. Dann stelle ich das Stoffmaengenverhältnis auf. Dieses ist eins zu eins. Soll ich nun das Stoffmengenverhältnis von Lauge zu Base oder von Hydronium- zu Hydroxidionen aufstellen? Denn die Stoffmenge einer mehrprotonigen Säure ist ja die Hälfte der Stoffmenge der Hydroniumionen. Berechne ich also die Konzentration der Hydroxiumionen oder die Konzentraion der Säure um nachher mit Hilfe des Dissoziationsgrades den wirklichen ph- wert bestimmen zu können?
Hi!

Erstmal vorweg: eine mehrprotonige Säure hat zwei oder MEHR Protonen, deswegen kann man nicht einfach sagen, dass ein Mol einer mehrprotonigen Säure zwei Mol Hydroniumionen abgibt.

Wenn die Dissoziationskonstanten der verschiedenen Protonen weit genug auseinenander liegen, kann man die Säure auch stufenweise titrieren.
Beispielsweise kann man bei Phosphorsäure nur ein Proton, die ersten zwei oder alle drei (dies aber nicht sehr genau) titrieren.


Sieh Dir die Reaktion, die bei der Titration abläuft, mal an:
OH- + H3O+ --> 2 H2O
Gefragt sind also die Stoffmengen an Hydroxid- bzw. Hydroniumionen.

Gruß,
Franz
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Alt 30.05.2002, 15:19   #6   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Sorry

Ich hatte eine zweiprotonige Säure im Kopf!! Mein Beispiel war Oxalsäure!! Ich hab mich grad wieder mit dem Kopf vertan, kann mal jemand das Beispiel, das jetzt ein neuer Threat geworden ist in diesen Threat umschalten?
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Alt 30.05.2002, 15:21   #7   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Siehe Beispiel

Heißt das, dass bei meinem Beispiel ein pH- Wert von -0,176 rauskommt?
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Alt 30.05.2002, 15:38   #8   Druckbare Version zeigen
upsidedown Männlich
Moderator
Beiträge: 7.640
Neh, eher nicht. Wir haben das aber schon mal ausführlich beackert (auch mit Oxalsäure). Guck am besten mal in diesen Thread.

Da geistern u.a. auch diese drei Grafiken rum:







Gruß,
UpsideDown
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Alt 30.05.2002, 16:05   #9   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
So, Threads zusammen geführt.

Beim Nachrechnen mit den obigen Angaben erhalte ich auch einen pH von -0,176 (1,5 Mol Oxalsäure pro Liter, 50% dissoziiert).

Gruß,
Franz
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Geändert von FK (30.05.2002 um 16:21 Uhr)
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Alt 30.05.2002, 16:39   #10   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.008
Rechenweg

n (NaOH) = c (NaOH) * V (NaOH)
= 5 mol/ l * 0,03 l
= 0,15 mol

n (OH-) / n (H3O+) = 1 / 1
n (H3O+) = 0,15 mol

n (HOOCCOOH) = 1/2 * n (H3O+)
= 0,075 mol

c (H3O+) = 0,15 mol / 0,05 l
= 3 mol / l

c (H3O+) = 0,5 * 3 mol / l
= 1,5 mol / l

PH = - log (1,5)
= -0,176

Ist das richtig so?
Und ist es notwendig, dass ich die Stoffmenge der Säure berechne, weil ich doch sowieso die Stoffmenge der Hydroniumionen einsetze?
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Alt 30.05.2002, 16:46   #11   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Der Rechenweg ist m. E. so richtig. Oder drücken wir es anders aus: ich habe genauso gerechnet und auch das gleiche Ergebnis bekommen (welch' Wunder....).

Noch wer?

Gruß,
Franz
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Alt 30.05.2002, 16:54   #12   Druckbare Version zeigen
upsidedown Männlich
Moderator
Beiträge: 7.640
Re: Beispiel

Zitat:
Originalnachricht erstellt von W@ckyW@rrior
Welchen pH- Wert hat folgende Oxalsäure?

Dissoziationsgrad: 0,5
V (HOOCCOOH) = 50 ml
c (NaOH) = 5 mol/l
V (NaOH) = 30 ml
Der Hund liegt wie ich das sehe beim Dissoziationsgrad begraben. Du kannst aus dem Dissoziationsgrad der bei der Neutralisation vorliegt keine Rückschlüsse auf den Dissoziationsgrad der untitrierten Säure ziehen. Der ist nämlich deutlich kleiner (siehe 1. Grafik oben).

Gruß,
UpsideDown
upsidedown ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.05.2002, 16:57   #13   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
Ich habe die Aufgabe so verstanden, dass ein Dissoziationsgrad für Oxalsäure von 0,5 angenommen werden soll (um die Sache zu vereinfachen). Ansonsten lässt sich die Sache mit den vorhandenen Angaben gar nicht rechnen.

Gruß,
Franz
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Alt 30.05.2002, 17:02   #14   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
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@FK

So war sie ja auch gemeint!
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Alt 30.05.2002, 17:06   #15   Druckbare Version zeigen
upsidedown Männlich
Moderator
Beiträge: 7.640
Zitat:
Ich habe die Aufgabe so verstanden, dass ein Dissoziationsgrad für Oxalsäure von 0,5 angenommen werden soll (um die Sache zu vereinfachen). Ansonsten lässt sich die Sache mit den vorhandenen Angaben gar nicht rechnen.
Sag ich doch. Und mit den vorhandenen Angaben kommt Blödsinn raus. Eine 1,5 molare Oxalsäurelösung hat einen pH von knapp unter 1, aber nie und nimmer was negatives. Für eine logarithmische Grösse wie den pH ist das eine ziemlich grobe Näherung.

@ww: Hast du dir das so ausgedacht oder ist das eine Aufgabe, die du irgendwo abgeschrieben hast? Aber im Zweifelsfall nimm einfach zur Kenntnis, dass die Rechnung so nur ein sehr ungefähres Ergebniss liefert und ein Experiment was anderes ergeben wird.

Gruß,
UpsideDown
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