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pH und POH Werte bestimmen - Frage
 
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Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 07. Nov 2010 16:40    Titel: pH und POH Werte bestimmen - Frage Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich soll die PH und POH-Werte von bestimmten Säuren und Basen errechnen.

0.1 M HCL - pH = 1 ; pOH = 13
0.01 M NaOH - pH = 2 ; pOH = 12

So, was nun bei folgender Säure:

0.05 M

Meine Ideen:
Schau ich mir da das H+ an? und da es 2 sind, muss ich den negativen Logarithmus aus 0.1 ziehen?

pH = 1 ; pOH = 13 ?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 07. Nov 2010 17:05    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Schau ich mir da das H+ an? und da es 2 sind, muss ich den negativen Logarithmus aus 0.1 ziehen?

pH = 1 ; pOH = 13 ?


korrekt


hinweis: das ganze lebt von der -auf schulniveau stillschweigend gemachten - annahme, dass schwefelsaeure mit beiden pKs werten "stark" (und somit als vollstaendig dissoziiert zu betrachten) ist.
bei genauem hinsehen stellt sich heraus, dass dies nur naeherungsweise zutrifft

gruss

ingo

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Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 07. Nov 2010 17:08    Titel: Antworten mit Zitat

Gut und bevor ich einen neuen Thread aufmache hier noch eine Frage:

wie sieht das ganze bei:
0.001 M NaCl aus?

Wie geh ich da vor? Ich hab da auf den ersten Blick ja kein H oder OH.
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 07. Nov 2010 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Wie geh ich da vor? Ich hab da auf den ersten Blick ja kein H oder OH.

auf schulniveau: genau!

sowohl Na+ wie Cl- sind sog. "neutralionen", verursachen daher dann auch keine pH-wert aenderung

damit bleibts bei pH=7


hinweis:
wiederum genauestens hingeguckt: natuerlich haben auch [Na (H2O)6]+ und [Cl (H2O)6]- "irgendwie" pKa bzw. pKs werte.
die sind dann jedoch (a) vernachlaessigbar klein und (b) einander entgegengesetzt, die "differenzwirkung" ist daher noch kleiner.
die korrekte behandlung solcher situatonen ist mathematisch usw. etwas aufwendiger...
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=128342
... und wird auf schulniveau daher als "nichtexistierendes problem" behandelt

--> auf schulniveau, und fuer so ziemlich alle praktischen belange, ist NaCl ein "neutralsalz"

gruss

ingo

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Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 07. Nov 2010 18:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, danke!
Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 18:02    Titel: Antworten mit Zitat

So, ich nutze nochmal den Thread für eine Frage.

Essigsäure hat den pKs Wrt: 4,75.
Welchen pH-Wert hat eine Lösung von 0,6g (H_{3}CCOOH) in 100ml Wasser.

Schau ich mir da erstmal an, wie die Konzentration ist von Essigsäure in 100ml Wasser?
Dann hab ich glaube ich 0,1 M H_{3}CCOOH.

Guck ich dann auch nach den H+? also 4 Stück und rechne den negativen Logarithmus von 0,4?
oder wie geh ich da vor?
Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 18:11    Titel: Antworten mit Zitat

Oder rechne ich das anders?

ich kann ja den pKb Wert errechnen:
14-4,75 = 9,25

Nun könnte ich den pOH Wert errechnen und mit dem den pH-Wert.

Die Formel ist ja:


Was ist eigentlich das ?

Die Konzentration? mol/l?

Wär das die 0,4?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 18:42    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Schau ich mir da erstmal an, wie die Konzentration ist von Essigsäure in 100ml Wasser?
Dann hab ich glaube ich 0,1 M H_{3}CCOOH.


genau genug
(du hast allerdngs im hinterkopf dass du da das eine oder ander grosszuegig vernachlaessigt hast: dichte, volumenzunahme, bisschen gerundet..)

Zitat:
Guck ich dann auch nach den H+? also 4 Stück und rechne den negativen Logarithmus von 0,4?

doppelfehler!
1: hat essigsaeure nur eines von 4 protonen "pH-aktiv": die drei protonen der methylgruppe sind nicht hydrolysierbar
--> da kann nur 1 proton in rechnung gestellt werden
2: esigsaeure ist eine schwache saeure --> du kannst die konzentration der essigsaeure nicht direkt der sich bildenden protonen-konzentration gleichsetzen, sondern musst (den vergleichsweise niedrigen unter diesen bedngungen) hydrolysegrad beruecksichtigen, welcher im pKs zum ausdruck kommt: so ist z.b. eine 1 molare essigsaeure nur zu 3 promille dissoziiert!

Zitat:
Oder rechne ich das anders?
ich kann ja den pKb Wert errechnen:
14-4,75 = 9,25

obwohl der grundgedanke "anders" schonmal nicht schlecht ist, rennst du da mit deiner fortfuehrung ins abseits, weil
- dir die c0 der entsprechenden base, mithin von acetat , ja nicht bekannt ist
- das ganze so auch nicht zielfuehrend ist

hingegen koenntest du gleich bei Ks bleiben, und die formel fuer schwache saeuren benutzen:

[Ks* c0]1/2 = [H+]
(oder in irgendeiner anderen schreibweise des gleichen sachverhalts, von mir aus auch in logarithmierter schreibweise)

eingesetzt: [10-4.75 * 0.1]1/2 = [H+] (in mol/l)

und wenn du das nun ausrechnest bekommst du [H+] (in mol/l) , woraus du dir bequem den gesuchten pH berechnen kannst

Zitat:
Was ist eigentlich das ?

das ist der zahlenwert deines c0 , also quasi "dimensinsbereinigt"
nur von dimensionsfreien, reinen zahlen kannst du naemlich den logarithmus bilden

Zitat:
Wär das die 0,4?

nein, denn wie bereits erlaeutert ist (a) nur eines der vier protonen hydrolysierbar und (b) hier die c0 der essigsaeure einzusetzen, die du ja bereits zutreffend anders berechnet hattest

gruss

ingo

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Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 18:56    Titel: Antworten mit Zitat

Also, nochmal kurz:

ich habe den pKs-Wert 4,75 gegeben.

Ich habe errechnet, das 0.6g in 100ml eine Konzentration von 0,1 hat.

Nun nehme ich die Formel (die ich auch mal gerade entdeckt habe):



Setze ein:





so?


Und es wär schön, wenn du mir einmal in etwas einfacherer Form nochmal erklärst, warum ich nur ein H+ der Essigsäure beachte?

Auf dem Zettel steht auch Essigsäure = HAc und in Klammern eben diese lange Formel. Kann ich der kleinen dann eben fix das 1 H+ entnehmen?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
so?

komplett einverstanden

Zitat:
Und es wär schön, wenn du mir einmal in etwas einfacherer Form nochmal erklärst, warum ich nur ein H+ der Essigsäure beachte?

die protonen sind mit verschiedenen atomen verbunden: 3 mit C , eines mit O
das verursacht eine unterschiedliche "chemie"
im allgemeinen (und so auch hier) sind protonen an O abdissoziierbar, protonen an C jedoch nicht
ursache: u.a. unterschiedliche polaritaet der bindung

Zitat:
Auf dem Zettel steht auch Essigsäure = HAc und in Klammern eben diese lange Formel. Kann ich der kleinen dann eben fix das 1 H+ entnehmen?

wenn ich dich richtig verstehe...dann ist die antwort ja: die kurzschreibweise deutet in der tat an, dass da genau nur ein proton runter-reissbar ist

gruss

ingo

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Azu
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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, dass ich noch 2 Anliegen habe (nerv nerv :/) aber wir haben in Chemie Übungen bekommen, welche viel schwerer sind, als das, was wir in den Vorlesungen durchnehmen.
Jetzt schau ich mir grad das meiste selbst an, aber bei manchen Dingen komm ich nicht weiter und morgen müssen wir das abgeben :/

1.
Welchen pH-Wert hat die äquimolare Lösung von 50 ml 0,2M Essigsäure(HA) + 50 ml 0,2 Natronlauge (NaOH)?

Wie berechne ich das?

2.
Ammoniaklösung ist eine schwache Base mit einem pKs von 9,25. Welchen pH-Wert hat eine 0,1M NH_3 Lösung?


Zu 1. hab ich eben keine Idee.
Zu 2.:
Ich habe ja nun eine Base. Muss ich nun von dem pKs Wert den pKb Wert errechnen, dann damit den pOH Wert und mit dem den pH-Wert?
Die Konzentration von 0,1 M bleibt ja, oder? Gibt ja in Verbindung mit Wasser nur ein OH^-
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 20:43    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1: indem du den pH einer 0.1 m natriumacetat-loesung berechnest...
wie komm ich drauf, und: kommst du weiter?

zu 2: machs genau wie oben mit deiner schwachen saeure, und benutze diene "basenformel"

...und wenn du magst poste deine loesungen/loesungsansatze

gruss

ingo

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Zuletzt bearbeitet von magician4 am 08. Nov 2010 21:10, insgesamt einmal bearbeitet
Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

Also zu 1. fällt mir da leider nicht viel ein.
Ich weiß nicht wie ich die Werte benutze.

Nehm ich einfach den -log von 0,2?


Zu 2.
Also mache ich das wie beschrieben? Basenformel war ja mit pKb.

pKb = 14 - 9,25 = 4,75

pOH = 0,5(4,75 - log(0,1)) = 2,875

pH = 14 - 2,875 = 11,125
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:13    Titel: Antworten mit Zitat

zu 2: korrekt

zu 1: ich hab dir nen einfacheren weg in den vorherigen beitrag reineditiert

gruss

ingo

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Azu
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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:28    Titel: Antworten mit Zitat

Weil Essigsäure und Natriumlauge eine Natriumacetat-Lösung ergibt?

ich hab da mal geschaut:



Kann man auch HA + NaOH zusammenziehen? =

Bei der längeren Summenformel wird mir nicht klar, warum da H2O rauskommt. Wo kommt das zusätzliche H für das Wasser her?

Und 0,1M wohl, weil ich das geteilt durch 2 sehen muss? ist ja doppelt so viel?

____

Soll ich dann Natriumacetat wieder erst mit Wasser mischen?
Ich muss das ja auch irgendwie nachvollziehbar hinschreiben.

Und dann einfach den -log(0,1) ?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:38    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Weil Essigsäure und Natriumlauge eine Natriumacetat-Lösung ergibt?

genau!

Zitat:
ich hab da mal geschaut:

Kann man auch HA + NaOH zusammenziehen? =

lass die 2 weg... und statt "A" schreibt man fuer den acetat-rest "Ac"...
aber ansonsten, ja, auch das ist akzeptables chemie -steno
Zitat:

Bei der längeren Summenformel wird mir nicht klar, warum da H2O rauskommt. Wo kommt das zusätzliche H für das Wasser her?

eines bringt das -OH des NaOH mit, das andere kommt von der essigsaeure

Zitat:
Und 0,1M wohl, weil ich das geteilt durch 2 sehen muss? ist ja doppelt so viel?

exaktopaldi!

Zitat:

Soll ich dann Natriumacetat wieder erst mit Wasser mischen?
Ich muss das ja auch irgendwie nachvollziehbar hinschreiben.
Und dann einfach den -log(0,1) ?

behandle natriumacetat als eine schwache base, die du in 100 ml wasser aufloest, und zwar komplett analog deiner berechnung fuer ammoniak

gruss

ingo

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Azu
Gast





BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:55    Titel: Antworten mit Zitat

Gut, also ich schreibs mal so hin, wie ichs dem Prof vorlegen würde:

50ml 0,2M HA + 50ml 0,2M NaOH -> 100ml 0,1M NaAc + H2O

0,1M NaAc in 100ml Wasser:

pOH = -log(0,1) (?)

pH = 14 - 1 = 13

so?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

im ersten teil: ok (also mit den konzentrationen und so)...aber dann haste wieder die formel fuer starke base benutzt (obwohls ne schwache ist)

wie ich sagte: machs wie oben beim ammoniak!

gruss

ngo

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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:12    Titel: Antworten mit Zitat

Hm. jetzt weiß ich nicht wie ich aber an einen pKs Wert komme.

Hab eine Formel gefunden:

Nur wie komm ich an Ks :/
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:14    Titel: Antworten mit Zitat

fuer konjugierte saeure /base-systeme gilt:

pKs + pKb = 14

... den pKs fuer essigsaeure hast du, mithin kannst du dir den pKb fuer acetat easy berechnen

gruss ingo

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Azu
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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:21    Titel: Antworten mit Zitat

Da musst du mir das einmal vorsagen glaub ich. Keinen Schimmer wie ich das machen, das hab ich noch nie zuvor gemacht :/

Ich hab auch keine Idee, wenn ich mir nochmal die Gleichung anschaue.

Ich rechne doch nicht wieder 14 - 4,75?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:34    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich rechne doch nicht wieder 14 - 4,75?

aehm....doch, genau das.... genau das bringt dir den pKb des acetats...

gruss

ingo

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Azu
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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:37    Titel: Antworten mit Zitat

pKb = 14 - 3,75 = 9,25

pOH = 0,5(9,25 - log(0,1)) = 5,125

pH = 14 - 5,125 = 8,875

also so?
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11395
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:43    Titel: Antworten mit Zitat

exakt, du hast es

gruss

ingo

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Azu
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BeitragVerfasst am: 08. Nov 2010 22:46    Titel: Antworten mit Zitat

Dann sag ich mal: Vielen vielen Dank für die Hilfe und vor allem Geduld smile
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