PH-Wert-Berechnung
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Fertigstellung bis zum 5. Dezember 2005
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Was ist der pH-Wert?
Berechnung des pH-Wertes bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen
Der pH-Wert 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 der Oxoniumionen entspricht und die Autoprotolyse des Wassers außer Acht lässt.
Berechnung der Konzentration
c=Konzentration; n=Stoffmenge; V=Volumen; M= molare Masse; m=Masse; HA=Säure; B=Base
c=n/V
Um Die Konzentration zu errechnen, muss zunächst herausgefunden werden, wie groß die Stoffmenge und das Volumen sind. Dies ergibt sich aus folgender Gleichung:
n=m/M
Berechnungsbeispiel von S. 110, A2: Datei:Sb 110 2.gif Berechnungsbeispiel von S. 114, A1: Datei:Sb 114 1.gif Der pH-Wert von schwachen Säuren ist die Hälfte der Differenz von pKS-Wert 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-Hasselbalch-Gleichung 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. Eine Lösung dieser Gleichungen ist dann nur noch über iterative Verfahren möglich.
Übungsaufgabe
Aus folgenden Stoffen wird jeweils ein Liter einer wässrigen Lösung hergestellt. Welcher pH-Wert stellt sich ein?
a) 2,5 g Natriumhydoxid
b) 0,4 g Chlorwasserstoff
c) 3,0 g Bariumhydroxid
Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. xxx.
