PH-Wert-Berechnung: Unterschied zwischen den Versionen
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c = [http://de.wikipedia.org/wiki/Konzentration Konzentration]; n = Stoffmenge; V = [http://de.wikipedia.org/wiki/Volumen Volumen]; M = [http://de.wikipedia.org/wiki/Molare_Masse molare Masse]; m = [http://de.wikipedia.org/wiki/Masse Masse]<br> | c = [http://de.wikipedia.org/wiki/Konzentration Konzentration]; n = Stoffmenge; V = [http://de.wikipedia.org/wiki/Volumen Volumen]; M = [http://de.wikipedia.org/wiki/Molare_Masse molare Masse]; m = [http://de.wikipedia.org/wiki/Masse Masse]<br> | ||
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Um den pH-Wert berechnen zu können, muss zunächst die Konzentration herausgefunden werden. Dieses ergibt sich aus folgender Gleichung: | Um den pH-Wert berechnen zu können, muss zunächst die Konzentration herausgefunden werden. Dieses ergibt sich aus folgender Gleichung: | ||
'''c = n / V''' | '''c = n / V''' | ||
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Als erstes muss aber das Volumen (V) und die Stoffmenge (n) erechnet werden. Dieses ergibt sich aus nachstehender Gleichung: | Als erstes muss aber das Volumen (V) und die Stoffmenge (n) erechnet werden. Dieses ergibt sich aus nachstehender Gleichung: | ||
'''n = m / M'''<br> | '''n = m / M'''<br> | ||
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Die molare Messe (M) entspricht dem Atomgewicht und ergibt sich daher aus dem Periodensystem der Elemente. m entspricht der vorgegebenen Masse.<br> | Die molare Messe (M) entspricht dem Atomgewicht und ergibt sich daher aus dem Periodensystem der Elemente. m entspricht der vorgegebenen Masse.<br> | ||
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n(H<sub>2</sub>O) = 9g / 18g/mol<br> | n(H<sub>2</sub>O) = 9g / 18g/mol<br> | ||
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Um nun die Konzentration zu errechnen, müssen die Stoffmenge und das Volumen (z.B. 1 Liter) in die Gleichung eingesetzt werden: | Um nun die Konzentration zu errechnen, müssen die Stoffmenge und das Volumen (z.B. 1 Liter) in die Gleichung eingesetzt werden: | ||
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c) 3,0 g Bariumhydroxid<br> | c) 3,0 g Bariumhydroxid<br> | ||
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| + | *Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2<br> Seite 114 | ||
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Version vom 19. Januar 2006, 13:33 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Was ist der pH-Wert?
Berechnung des pH-Wertes an Säuren und Basen
Der pH-Wert lässt sich bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen in einer wässrigen Lösung berechnen. So entspricht der pH-Wert starker Säuren den negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Säure, da man davon ausgeht, dass die Konzentration der Säure der entspricht und die Autoprotolyse des Wassers außer Acht lässt.Der pH-Wert von schwachen Säuren ist die Hälfte der Differenz vdes pKS-Werts und dem dekadischen Logarithmus der Säurekonzentration. Bei mehrprotonigen Säuren muss man diese Werte für jedes abgegebene Proton berechnen und anschließend addieren. Diese Berechnungen können für das Herstellen von Lösungen mit einem bestimmten pH-Wert sehr hilfreich sein.
Für Lösungen eines Salzes einer Säure/Base lässt sich der pH-Wert über die sogenannte Henderson-Hasselbach-Gleichung[1] näherungungsweise berechnen. Sind jedoch verschiedene Salze oder Salze von mehrbasiger Säuren gelöst, verkompliziert sich diese Gleichung sehr rasch. Für eine genaue Berechnung muss zusätzlich noch die Aktivität (Chemie) berücksichtigt werden.
Berechnung des pH-Wertes
Starke Säuren/Basen: pH = -Lg c(H+)
pH = 14-poH
Schwache Säuren(HA)/Basen(B): pH = -Lg 1/2*(pks -Lg c (HA))
Rechnungsbeispiel:
1.0 L Salzsäure wurde mit 0,2 mol Chlorwasserstoff hergestelltt, so gilt
c(H30+) = c(HCL) =0,2 mol * l-1. Für den pH-Wert erhält man pH= -lg c(H30+)= -lg 0,2 = O,7
Berechnung der Konzentration
c = Konzentration; n = Stoffmenge; V = Volumen; M = molare Masse; m = Masse
Um den pH-Wert berechnen zu können, muss zunächst die Konzentration herausgefunden werden. Dieses ergibt sich aus folgender Gleichung:
c = n / V
Als erstes muss aber das Volumen (V) und die Stoffmenge (n) erechnet werden. Dieses ergibt sich aus nachstehender Gleichung:
n = m / M
Die molare Messe (M) entspricht dem Atomgewicht und ergibt sich daher aus dem Periodensystem der Elemente. m entspricht der vorgegebenen Masse.
Beispielrechnung für die Stoffmenge von Wasser:
n(H2O) = m(H2 O) / M(H2O)
n(H2O) = 9g / 18g/mol
n(H2O) = 0,5 mol
Um nun die Konzentration zu errechnen, müssen die Stoffmenge und das Volumen (z.B. 1 Liter) in die Gleichung eingesetzt werden:
c = 0,5 mol / 1 l
c = 0,5 mol/l
Übungsaufgaben
Aus folgenden Stoffen wird jeweils ein Liter einer wässrigen Lösung hergestellt. Welcher pH-Wert stellt sich ein?
a) 4,5 g Natriumhydoxid
b) 2,2 g Chlorwasserstoff
c) 3,0 g Bariumhydroxid
Quellen
- www.wikipedia.org
- Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2
Seite 114
--Rike 19:33, 15. Jan 2006 (CET)Rike & Johannes
