Matroids Matheplanet Forum Index
Moderiert von trunx pet
Physik » Chemie » pH-Werte nach Zugabe
Druckversion
Druckversion
Autor
Universität/Hochschule J pH-Werte nach Zugabe
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-09-04


Hallo ,

könnt Ihr mir bei folgende Säure - Base Aufgabe helfen?

Berechnen Sie für die Titration von 100 mL einer 0.1 M schwachen Base B (pKB = 5.00) mit 0.1 M HClO4 die pH Werte nach Zugabe von 25 mL, 50ml, 75 mL, 99 mL und 101 mL HClO4 Lösung.

(Bei HClO4 handelt es sich um eine starke Säure.)

Ich habe Schwierigkeiten den Rechenweg aufzustellen.Bisher bin ich immer so vorgegangen,( wenn es sich um eine starken Base und starke Säure gehandelt hat):

Schritt 1 Stoffmengen berechnen:

fed-Code einblenden

Für die Stoffmenge n ges würde null herauskommen (das kann nicht stimmen...?).

Schritt 2 Konzentration nach Zugabe von 0.025 L) ermitteln

fed-Code einblenden

Schritt 3 PH - Wert ermitteln

fed-Code einblenden

Hat jemand von Euch eine Idee, wie ich die Aufgabe lösen kann?



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
wladimir_1989
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1344
Aus: Freiburg
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-09-04


Hallo Plaudertasche,

für die Rechnung brauchst du die Konzentration der OH\(^-\) Ionen im Wasser. Da wir hier eine schwache Base haben, wird sie nur zu einem sehr kleinen Teil protoniert. Dieser Anteil wird durch den pkB-Wert bestimmt. Kennst du die Definition des pkB-Wertes?



lg Wladimir



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2019-09-05


Hallo Wladimir,

danke für deine Antwort!

Die Definition  ist:

fed-Code einblenden

Richtig?



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
wladimir_1989
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1344
Aus: Freiburg
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-09-05


Hi Plaudertasche,

deine Gleichung stimmt nicht ganz. Sie sollte \(pOH=\frac{1}{2}(pKb-\log(c(Basis))\) heißen. Uns interessiert hier aber eingentlich die Konzentration der Hydroxidionen. Wir können also direkt das Massenwirkungsgesetz nehmen.
\(Kb=\frac{c^2(OH^-)}{c(Basis)}\) mit \(Kb=10^{-pKb}\). Danach kann man
einfach \(n(H_3O^+)-n(OH^-)\) ausrechnen und daraus den PH-Wert bestimmen.

lg Wladimir



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2019-09-08


Hallo Wladimir,

vielen Dank für deine Antwort! Ich habs leider nicht so ganz verstanden (irgendwie macht es leider nicht klick ./)



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
wladimir_1989
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1344
Aus: Freiburg
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-09-08


Hi Plaudertasche,

ich versuche, ein wenig mehr in Detail zu gehen. Eine Base nach Brönsted ist ein Protonenakzeptor, ein Stoff, der Protonen aufnimmt. Da wir in wässriger Lösung sind, werden die Protonen vom Wasser abgegeben und von der Base aufgenommen, wobei sich das Hydroxidion OH\(^-\) bildet. Die protonierte Base bezeichnen wir als HB\(^+\). Je stärker eine Base ist, desto größer ist der Anteil an Basemolekülen, der protoniert wird und desto mehr Hydroxidionen entstehen. Der pOH-Wert ist ein Maß für die Konzentration der Hydroxidionen und kann über \(pOH=-\log(c(OH^-))\) berechnet werden. Eine starke Base wird in erster Näherung vollständig protoniert. Daher gehen wir einfach davon aus, dass \(c(OH^-)=c_0(B)\), wobei \(c_0(B)\) die Anfangskonzentration der Base ist. Eine schwache Base dagegen wird nur zu einem sehr kleinen Anteil protoniert. Es gilt also \(c(OH^-)\ll c(B)\). Dieser Anteil kann aus dem experimentell bestimmten \(K_B\)-Wert berechnet werden. Der \(K_B\)-Wert ist einfach eine Reaktionskonstante und ist definiert über \(K_B=\frac{c(OH^-)c(HB^+)}{c(B)}\). Wenn wir die Autoprotolyse des Wassers vernachlässigen, können wir \(c(OH^-)=c(HB^+)\) annehmen. Da unsere Base schwach ist können wir desweiteren \(c(B)\approx c_0(B)\) annehmen. Wir gehen also davon aus, dass fast alle Basemoleküle nicht protoniert wurden. Damit erhalten wir eine vereinfachte Gleichung
\(K_B=\frac{c^2(OH^-)}{c(B)}\). Ähnlich zu pH und pOH Werten definiert man auch den pKb-Wert über \(pKb=-\log(K_B)\). Nun können wir damit die Konzentration der Hydroxidionen vor dem Beginn der Titration bestimmen. Es ergibt sich \(c(OH^-)=0.001 mol/l\). Nun geben wir eine Säure dazu. Da wir mit einer starken Säure titrieren, können wir von einer vollständigen Abgabe von Protonen ausgehen. Das heißt für die Säure gilt stets \(c(H_3O^+)=c(S)=0,1 mol/l\). Geben wir nun 25 ml Säure dazu, müssen wir die neue Konzentration von Oxoniumionen \(H_3O^+\) in der Gesamtlösung berechnen. Wir erhalten
\(c_1(H_3O^+)=\frac{n(H_3O^+)-n(OH^-)}{V_gesamt}=\frac{0.1\cdot 0.025 mol-0.001\cdot 0.1 mol}{0.125 l}=0,0192 mol/l\). Damit ergibt sich ein pH_Wert von \(pH=-\log(c(H_3O^+)=1,72\). Nun kannst weiter rechnen.


lg Wladimir





Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2019-09-08


Hallo Wladimir,

vielen vielen Dank für deine ausführliche  Erklärung!

Ich habe zuletzt genauso gerechnet wie Du, allerdings bekomme ich immer wieder ein falsches Ergebnis heraus. Als Ergebnis soll ein pH - Wert vom 9.48 heraus kommen....

Was geschieht mit dem fed-Code einblenden



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
wladimir_1989
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 23.12.2014
Mitteilungen: 1344
Aus: Freiburg
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2019-09-08


Hallo Plaudertasche,

kannst du mir deine Rechnung zeigen?


lg Wladimir



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2019-09-13


Hallo Wladimir,

ich habe leider meinen Schmierzettel mit meiner Rechnung verlegt und muss jetzt "improvisieren".

Ich frage mich gerade, wenn die Lösung (schwache Base) 1000 mL beträgt und wenn 25 mL von der starken Säure (HCl04) hinzugegeben wird, dann ist die Lösung ja noch nicht vollständig sauer, oder? Müsste die Gleichung nicht:

fed-Code einblenden

Dein Ergebnis sagt ja aus, dass die Lösung vollständig sauer ist deshalb hast du -log(0.0192)=1.72 heraus... Aber das kann nicht,oder?  Sorry...
 



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche
Aktiv Letzter Besuch: im letzten Monat
Dabei seit: 28.08.2019
Mitteilungen: 32
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, vom Themenstarter, eingetragen 2019-09-18


Hallo,

ich habe weiter recherchiert...Und eine neue Idee.

Wir haben es hier mit einer schwachen Base und starken Säure zu tun. Dementsprechend könnte es eventuell "puffern" bei der Zugabe von der Perchlorsäure.

Wenn meine Idee stimmt, dann brauchen wir dementsprechend die Henderson Hasselbalch Gleichung. Ich habe jetzt versucht die Aufgabe mithilfe der Gleichung zu lösen. Leider kam das Ergebnis trotzdem nicht nach der Musterlösung (9.48), aber vielleicht hat ja jemand von Euch eine Idee:)

Hier ist meine Rechnung:

fed-Code einblenden

fed-Code einblenden



Eine Notiz zu diese Forumbeitrag schreiben Notiz   Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Plaudertasche hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
Plaudertasche hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt.
Neues Thema [Neues Thema]  Druckversion [Druckversion]

 


Wechsel in ein anderes Forum:
 Suchen    
 
All logos and trademarks in this site are property of their respective owner. The comments are property of their posters, all the rest © 2001-2020 by Matroids Matheplanet
This web site was originally made with PHP-Nuke, a former web portal system written in PHP that seems no longer to be maintained nor supported. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
Ich distanziere mich von rechtswidrigen oder anstößigen Inhalten, die sich trotz aufmerksamer Prüfung hinter hier verwendeten Links verbergen mögen.
Lesen Sie die Nutzungsbedingungen, die Distanzierung, die Datenschutzerklärung und das Impressum.
[Seitenanfang]