Ks, Konentrationen und pH-Wert berechnen

Wissenschaft Chemie
#1

Hey, ich habe eine Aufgabe bekommen und habe damit ein Problem.

Geben sie die Säure- bzw. Basenkonstante ab und berechnen sie die gesuchten Größen( c(H3O+), c(OH-), ph-Wert). Die Ausgangskonzentration beträgt jeweils c=1*10^-2 mol/l
Jetzt hab ich CH3COOH(aq), NH3*H2O(aq), NaCO3(aq), FeCl3(aq) gegeben und soll das ganze berechnen. Mein Problem liegt darin, dass ich nicht auf die Konzentrationen von den beteiligten Teilchen komme. Um Das MWG anwenden zu können, brauche ich die Konzentrationen der Teilchen im Gleichgewicht. Kann mir jemand auf die Sprünge helfen? Wäre sehr nett. Danke

#2

Hallo Manu!

Geben sie die Säure- bzw. Basenkonstante ab und berechnen sie
die gesuchten Größen( c(H3O+), c(OH-), ph-Wert). Die
Ausgangskonzentration beträgt jeweils c=1*10^-2 mol/l
Jetzt hab ich CH3COOH(aq), NH3*H2O(aq), NaCO3(aq), FeCl3(aq)
gegeben und soll das ganze berechnen.

Das Zauberwort heißt Dissoziation. Nehmen wir mal die Essigsäure als Beispiel und nehmen wir mal an das sie vollständig dissoziiert. Wenn du die in der angegebenen Ausgangskonzentration in Wasser „löst“ entstehen durch die Dissoziation Ionen. stell dir mal die Reaktionsgleichung dazu auf und schau, wieviele Mol der einzelnen Ionen aus einem Mol Essigsäure in Wasser entstehen. Dann kannst du ganz leicht ausrechnen, wie hoch die Konzentration der Ionen ist. Die setzt du dann ins MWG ein und rechnest alles aus. Fertig!

Schöne Grüße

Sven

#3

Hey,
erstmal danke für deine antwort.

Essigsäure + Wasser -> Ethanoat + Hydronium

Dissoziert Essigsäure denn vollständig? Es stellt sich doch ein Gleichgewicht ein oder nicht?
c0(CH3COOH)= 0,01 mol/l
dann wäre c(H3O+)= 0.01 mol/l?

#4

Hey,

Kann mir jemand auf die Sprünge helfen? Wäre sehr nett. Danke

helfe dir erst einmal selber auf die Sprünge indem du die gestellte Aufgabe genau durchliest.
Wenn du sie dann immer noch nicht lösen kannst, schreibst du sie bitte im genauen Wortlaut hierher und gibst dein Lehrbuch an.
Vielleicht kann dir dann sogar jemand die entsprechende Seite, auf der wenigstens das Beispiel mit der Essigsäure durchgerechnet ist, angeben.

In nahezu allen Lehrbüchern die sich mit dem Thema: „Säure-Base-Gleichgewichte“ beschäftigen, wird das Beispiel mit der Essigsäure exemplarisch durchgerechnet.

#5

Die Aufgabe steht so auf meinem Arbeitsblatt, nur soll ich die Basen- bzw, Säurenkonstante nicht ab- sondern angeben.^^
Mein Schulbuch heißt „Chemie heute SII“. Das ist eine Neuauflage.

#6

Hi Manu,

in der Tat dissoziiert Essigsäure nicht vollständig, wobei der Dissoziationsgrad mit abnehmender Konzentration größer wird. Das heißt für stark verdünnte Lösungen kann man der Einfachheit halber von einer vollständigen Dissoziation ausgehen.

Nur aus der Säurekonzentration kann man den Ks und KB-Wert nicht berechnen. Dazu braucht man noch zusätzliche Infos. Entweder den oben genannten Dissoziationsgrad (Protolysegrad, alpha), oder die Konzentration eines Ions (H3O+ oder Säurerest) in der Lösung. Anscheinend hast du aber nichts davon gegeben wenn die Aufgabe wirklich so auf deinem Zettel steht. Dann kannst du nur von vollständiger Dissoziation ausgehen.

Gruß

Sven

#7

na jetzt kommst du deiner Aufgabenstellung ja langsam näher. Du sollst die Basen- KB bzw. die Säurekonstante Ks an geben.
Suche sie also aus deinem Lehrbuch - oder aus einer Tabelle die ihr mit dem Arbeitsblatt bekommen habt - heraus.
Für Essigsäure [CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-] findest du:
Ks = 1,8 * 10^-5
(Falls auf dem Arbeitsblatt nicht Ks sondern die Dissoziationskonstante alpha für c0 = 0,01 mol/L Essigsäure bei z.B. 25°C angegeben ist, kannst du daraus Ks berechnen!)

Um den pH-Wert der Essigsäure mit der vorliegenden Ausgangskonzentration
c0 = 0,01 mol/L zu berechnen, findest du in deinem Lehrbuch sicher die (angenäherte) Gleichung:
pH = ½(pKs – log c0).
Aus dem bekannten Ks-Wert kannst du den pKs-Wert leicht berechnen (der pKs Wert dazu = 4,75).
Um noch die gesuchte Konzentration c(H3O+) relativ einfach zu berechnen, bräuchtest du den Dissoziationsgrad alpha der Essigsäure für die Konzentration c0 = 0,01 mol/L. Schau in deinen Unterlagen nach, vielleicht habt ihr diesen Wert auch vorliegen. Für genannte Konzentration c0 ist alpha = 4,18% (bei 25°C).
Aus Ks und c0 kann man c(H3O+) auch ermitteln, das führt aber nach meinen Überlegungen sehr kompliziert über eine quadratische Gleichung, was ich mir im Detail hier nicht antun möchte.