PH-Wert-Berechnung: Lösungen: Unterschied zwischen den Versionen

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Der pH-Wert von Natronlauge unbekannter Konzentration wird mit pH=13 bestimmt. Berechne c(NaOH).
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Aus dem pOH-Wert kann die Konzentration der OH<sup>-</sup>-Ionen abgeleitet werden:
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'''Gegeben:''' ''c''(HNO<sub>3</sub>) = 0,25 mol '''&middot;''' L<sup>-1</sup>
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'''Lösungsformel:''' pH = - log<sub>10</sub> c(H<sup>+</sup>)
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'''Einsetzen:''' pH = - log<sub>10</sub> 0,25 mol '''&middot;''' L<sup>-1</sup>
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'''Lösung:''' Der [[pH-Wert]] von Salpetersäure mit der Konzentration c = 0,25 mol '''&middot;''' L<sup>-1</sup> beträgt 0,6.
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Richtig ist Antwort c):
 
Richtig ist Antwort c):
  
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geg.: pH(1) = 2; pH(2) = 4
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ges.: ''c''(H<sup>+</sup>)
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Lsg.: ''c''(H<sup>+</sup>) = 10<sup>-pH</sup> mol/L
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Einsetzen:
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Verhältnis berechnen:
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10<sup>-2</sup> / 10<sup>-4</sup> = 10<sup>2</sup>
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'''Wenn der pH-Wert von 2 auf 4 ansteigt, wächst die Konzentration der (H<sup>+</sup>)-Ionen um den Faktor 100.'''
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== pH-Wert einer Salzlösung ==
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a) [[Kaliumnitrat]] (KNO<sub>3</sub>) reagiert unabhängig von der Salzkonzentration neutral, also pH = 7, weil es Neutralisationsprodukt einer starken Lauge ([[Kalilauge]]) mit einer starken Säure ([[Salpetersäure]]) ist.
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b) [[Natriumcarbonat]] (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) reagiert durch [[Hydration|Auflösen in Wasser]] basisch, weil [[Kohlensäure]] eine schwache Säure und [[Natronlauge]] eine starke Base ist.<br />H<sub>2</sub>O + Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> ⇌ NaHCO<sub>3</sub> + NaOH
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Die Na-Ionen haben keinen Einfluss auf den pH-Wert, daher:
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H<sub>2</sub>O + CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> ⇌ HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> + OH<sup>-</sup><br />Berechnung des pH-Wertes:
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Gegeben: pK<sub>B</sub>(CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>) = 3,6; ''c''(B) = 0,1 mol/L
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pH = 14 - 1/2 '''&middot;''' (pK<sub>B</sub> - log<sub>10</sub>''c''(B))
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pH = 14 - 1/2 '''&middot;''' (3,6 + 1)
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'''pH = 11,7'''
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[[Kategorie:Chemie]]
 
[[Kategorie:Chemie]]

Aktuelle Version vom 2. Oktober 2012, 19:52 Uhr

PH-Wert-Berechnung: Lösungen
vernetzte Artikel
Säure-Base-Reaktionen pH-Wert

Tabelle

pH-Wert 0 1 2 3 4 5 6 7 8
c(H+) in mol/L 1 0,1 0,01 0,001 0,000 1 0,000 01 0,000 001 0,000 000 1 0,000 000 01
Protonenzahl/L 6 · 1023 6 · 1022 6 · 1021 6 · 1020 6 · 1019 6 · 1018 6 · 1017 6 · 1016 6 · 1015
pOH-Wert 14 13 12 11 10 9 8 7 6

pH-Wert von Essigsäure

Essigsäure ist eine schwache Säure, also muss der pKS-Wert berücksichtigt werden.

Gegeben: c = 0,1 mol · L-1 ; pKS = 4,75

Gesucht: pH-Wert

Lösungsformel: pH = 1/2 · (pKS - log10 c(HA))

Einsetzen: pH = 1/2 · (4,75 - log10 0,1 mol · L-1)

pH = 1/2 · (4,75 + 1)

pH = 2,88

Lösung: Der pH-Wert von Essigsäure mit der Konzentration c = 0,1 mol · L-1 beträgt 2,88.

Natronlauge

Der pH-Wert von Natronlauge unbekannter Konzentration wird mit pH=13 bestimmt. Berechne c(NaOH).

geg.: pH(NaOH)=13

ges.: c(NaOH)

Lsg.: Da die Konzentration der OH--Ionen gesucht ist, wird zunächst aus dem pH-Wert der pOH-Wert abgeleitet:

pOH = 14 - pH
pOH = 14 - 13
pOH = 1

Aus dem pOH-Wert kann die Konzentration der OH--Ionen abgeleitet werden:

c(OH-) = 10-pOH
c(OH-) = 10-1 mol/L
c(OH-) = 0,1 mol/L

Die Natronlauge besitzt eine Konzentration von 0,1 mol/L

Salpetersäure

Salpetersäure ist eine starke Säure.

Gegeben: c(HNO3) = 0,25 mol · L-1

Gesucht: pH-Wert

Lösungsformel: pH = - log10 c(H+)

Einsetzen: pH = - log10 0,25 mol · L-1

pH = 0,6

Lösung: Der pH-Wert von Salpetersäure mit der Konzentration c = 0,25 mol · L-1 beträgt 0,6.

Backpulverlösung

Richtig ist Antwort c):

c(H+) = 3,16 · 10-9 mol/L

Lösungsweg:

geg.: pH = 8,5

ges.: c(H+)

Lsg.: c(H+) = 10-pH mol/L

Einsetzen: c(H+) = 10-8,5 mol/L

Ergebnis: c(H+) = 3,16 · 10-9 mol/L

pH-Wert und Säurekonzentration

geg.: pH(1) = 2; pH(2) = 4

ges.: c(H+)

Lsg.: c(H+) = 10-pH mol/L

Einsetzen:

  1. c(H+) = 10-2 mol/L
  2. c(H+) = 10-4 mol/L

Verhältnis berechnen:

10-2 / 10-4 = 102

Wenn der pH-Wert von 2 auf 4 ansteigt, wächst die Konzentration der (H+)-Ionen um den Faktor 100.

pH-Wert einer Salzlösung

a) Kaliumnitrat (KNO3) reagiert unabhängig von der Salzkonzentration neutral, also pH = 7, weil es Neutralisationsprodukt einer starken Lauge (Kalilauge) mit einer starken Säure (Salpetersäure) ist.

b) Natriumcarbonat (Na2CO3) reagiert durch Auflösen in Wasser basisch, weil Kohlensäure eine schwache Säure und Natronlauge eine starke Base ist.
H2O + Na2CO3 ⇌ NaHCO3 + NaOH

Die Na-Ionen haben keinen Einfluss auf den pH-Wert, daher:

H2O + CO32- ⇌ HCO3- + OH-
Berechnung des pH-Wertes: Gegeben: pKB(CO32-) = 3,6; c(B) = 0,1 mol/L

pH = 14 - 1/2 · (pKB - log10c(B))

pH = 14 - 1/2 · (3,6 + 1)

pH = 11,7

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