pH-Wert 0,1 molarer Schwefelsäure?
2 Dissoziationsstufen:
pks1 : -3
pks2: 1,92
starke säure, deswegen c(H3O^+) = -lg(0,1)
aber wie sieht es mit der 2. Stufe aus?
Laut pks-wert ist es noch eine starke säure, doch wie berechnen ich das`?
am ende addiere ich ja nur die beiden Oxoniumkonzenrationen und bilde dann -lg für den Ph.Wert
danke!
5 Antworten
Falls man nur mit einem sauren H rechnet, erhält man den maximalen pH-Wert von pH = 1, rechnet man mit beiden H, ergibt sich der Minimalwert zu ca. 0,7. Die Wahrheit liegt also irgenwo dazwischen.
Mit der Formel pH = log[(c - Ks2)/2 + √((c - Ks2)²/4 + 2c * Ks2) geht es dann genauer.
Mit Ks2 = 10^-1,92 und c = 0,1 mol/L liefert sie: pH = 0,96
Die Herleitung ist hier: https://dr-luthardt.de/chemie.htm?tip=phso
"Starke Säure" ist ein relativer Begriff - der pKs-Wert ist wichtig.
Zum Abschätzen rechnest Du die erste Dissoziationsstufe aus und kommst damit auf pH = 1
Und Du weisst: wenn der pH-Wert gleich dem pKs-Wert ist, dann liegt die Hälfte un- und die Hälfte dissoziiert vor. Falls Du das nicht gewusst haben solltest: Schau' Dir die Definition des pKs-Wertes an.
Bei pH = 1 und pKs = 2 liegt also viel HSO₄⁻ und wenig SO₄²⁻ vor, die zweite Dissoziationsstufe kannst Du somit vernachlässigen, sie trägt nichts merkliches mehr zur H₃O⁺-Konzentration bei.
Wenn's genauer interessiert: Bei einer pH-Stufe im Sauren (ausgehend von pH = pKs) liegen 10% dissoziiert vor, bei 2 Stufen noch 1%. Bei einer Stufe im Alkalischen liegen 10% undissoziiert vor, bei 2 Stufen noch 1%.
Würde sagen, aus 1mol Schwefelsäure bekommst du 2mol Oxoniumionen, also pH = - lg(0.2), beide Stufen sind starke Säuren, also kein Problem
Eine 0.1 mol/l Schwefelsäure hat pH=0.96 (pK₁≈−3, pK₂=1.99). In so einer Lösung liegen 9.1% des Schwefels als SO₄²⁻ vor, der Rest als HSO₄⁻.
Wenn du nur von der ersten Stufe ausgehst, ist der pH 1.
Bei einem pH von 1 ist aber das Hydrogensulfat nur zu ca. 10 % dissoziiert, gemäß Henderson-Hasselbalch. Das ergäbe dann ... OK, logarithmieren kann ich nicht im Kopf ...