Chlorwasserstoff + Kaliumhxdroxidlösung: pH-Wert Berechnung

Daaanil · Gast

Meine Frage:
Moin, und zwar bräuchte ich Hilfe bei folgender Aufgabe:

11,2 L Chlorwasserstoff werden in 2,5 L Wasser gelöst (bei v=const.)Berechnen Sie den pH-Wert.
Nun gibt man 0,25 L Kaliumhydroxidlösung hinzu mit c=5%. Berechnen Sie den pH-Wert der Kaliumhydroxidlösung, sowie des Gemisches.

Wie gehe ich bei der Aufgabe grundlegend vor?
Danke

Meine Ideen:
Zuerst: Berechnung von n(HCl) nach n(HCl) = V(HCl)/V0(HCl). Dann C Berechnung durch n/v.
Wie gehts dann weiter?

AC-Gast · Gast

Zuerst wird Salzsäure hergestellt durch Einleiten von Chlrowasserstoff in Wasser.Hier müßtet ihr das molare Volumen von Chlorwasserstoff gegeben haben oder wenigstens Druck/Temperatur.
Oft wird mit einem molaren Volumen von 22,4 l/mol oder 24 l/mol gearbeitet.
Bei der Kalilauge(Kaliumhydroxid in Wasser) fehlt die Angabe der Dichte einer 5%igen(Gewichtsprozent) Lösung,da hier nur das Volumen gegeben ist.
Mit der Dichte könnte man das Gewicht der 0,25 l Lösung berechnen.
5% wären davon reines Kaliumhydroxid.
Über n=m/M würde man die Stoffmenge n(KOH) berechnen und annnähernd den pH-Wert der Lösung.
Es fehlen mMn hier wichtige Angaben zum Lösen der Aufgabe.
Daher bitte Aufgabe vollständig im Original posten,vielleicht steht da mehr.
Ansonsten ist allgemein aus den Volumina und Konzentrationen von Säure und Lauge und der passenden Reaktionsgleichung zu berechnen,was in der Reaktionslösung(hier ein Endvolumen von 2,75 l) vorliegt,uU. einfach aus Über- und Unterschußkomponente dann den pH.

AC-Gast.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Also soll ich n(HCL) mithilfe des molaren Volumens (22,4 mol/L berechnen)
Folglich 11,2L/22,4L/mol
=0,5 mol
Jetz c berechnen (c=n*v)
C= =0,45

Ist das richtig? Wie berechne ich nun den pH-Wert.

Nein, die Dichte der KOH-Lösung ist nicht gegeben, denke es würde ausreichen diese Im internet nachzuschauen

AC-Gast · Gast

Du hast (vermutliche) 0,5 mol Chlorwasserstoff in 2,5 l gelöst,da ist die Konzentration der Salzsäure nur noch 0,2 mol/l .
Unter der Annahme,daß die Salzsäure als starke Säure vollständig dissoziiert vorliegt,gilt c(HCl) = c(H+).
Das in die bekannte Formel für den pH-Wert einsetzen.
Für die Kalilauge kann man die Dichte im Netz nachschlagen,für 5%ige KOH
(bei 20°C!) wären das 1,042 g/cm3 .
Auf dem Weg erhält man die Stoffmenge an KOH.
Nach meiner rechnung liegt ein leichter Überschuß an KOH vor,daher keine vollständige Neutralisation zu pH=7,sonder man erhält eine Lösung von Kaliumchlorid und etwas Kaliumhydroxid.
Nur das KOH bestimmt den pH-Wert der Reaktionslösung.
Auch dort Annahme der vollständigen Dissoziation, c(KOH) = c(OH-).
Damit läßt sich der p(OH)-Wert berechnen,der pH-Wert ergibt sich nach
pH=14 -p(OH).

AC-Gast.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Alles klar, danke!
noch eine kurze Frage : Warum 0,2 mol/l als C? c= 0,5mol* ?

AC-Gast · Gast

Du hast die Stoffmenge n(HCl) richtig berechnet,mit Vm von 22,4 l/mol
(gilt nur bei 0°C und Druck..,selbst nachschauen) hat man hier 0,5 mol.
Da diese in 2,5 l Wasser gelöst werden, gilt:
0,5L mol/2,5 l also c= 0,2 mol/l für die Salzsäure.

AC-Gast.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Na klar, hatte mich in der Formel verguckt … Es gilt C=n/v ...
Doch noch eine Frage: pH Wert, also neagtiven dekadischen Log von c(H+) also?
Danke dir!

AC-Gast · Gast

pH= - log c(H+) gilt vereinfacht,da c(H+) einsetzen.für den p(OH)-Wert gilt analog: p(OH) = - log c(OH-) .

AC-Gast.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Und bei der Kaliumhydroxidlösung n mithilfe Massekonzentration und Stoffmengenkonzentration berechnen ?
Wären dann: 52,1g/L / 56,1 g*mol

AC-Gast · Gast

Mit der Dichte oben hat man 260,5 g Kalilauge.
5% davon sind reines KOH,also 13,025 g .
Nun in Stoffmenge n umrechnen,mit der molarem Masse M für KOH.

AC-Gast.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Warum 260,5g und wie rechnet man das in n um?

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Ich hätte für n= 0,232

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Hat AC- Gast doch oben angegeben. Dichte x Volumen der Lauge gibt die Masse.
Die Stoffmenge stimmt, die Konzentration nicht, da ja Lauge mit HCl neutralisiert wird.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Durch welche Volumen muss N dann teilen? 11,2 L?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Nein. Du hattest 0,5 mol HCl und 0,23 mol kOH. Wie viel bleibt von was übrig.
Das Gesamtvolumen ist 2,5 l Säure und 0,25 l Lauge also 2,75 l.
Damit rechnen.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

C also 0.08 mol/l
pH Wert: 1,1?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Wo kommen 0,08 mol / l her?

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Achso, dachte mit Gesamt V rechnen

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Ja sollst Du ja auch.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Stoffmenge / Volumen

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Ja, wie ist die Stoffmenge und wie das Volumen.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

0,23 mol / 2,75 L

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

De Stoffmenge ist falsch. Du hattest eine Neutralisation.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Achso, dachte die stimmt?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Die 0,23 mol sind KOH , 0,5 mol sind HCl. Was bleibt übrig wenn man beides mischt.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Die Differenz?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Ja, was denn wohl sonst.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

pH Wert also 1

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

So sieht es aus.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Nun habe ich ja den pH Wert von (H+) (0,7) und (KOH) (1). Was muss ich nun zum lösen der Aufgabe noch machen?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Du hast die Augabe überhaupt nicht verstanden.

Das ist das Endergebnis von dem Gemisch. Wie kann KOH pH 1 haben?

Den pH der KOH kann man aus den 0,23 mol und 0,25 l berechnen, vor der Mischung.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Also pH Wert 0,5

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Welche pH Werte haben üblicherweise Laugen und wo kommt der Wert jetzt her.

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

0,27/2,75= 0,3 mit Log 0,5

größer als 7

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

Ich meinte 0,23

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Ja und wie war das Volumen der Lauge?

Daaanil · Anmeldungsdatum: 29.10.2020 Beiträge: 30

0,25l

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5794 Wohnort: Berlin

Richtig? Also was koimmt raus.