Anfangskonzentration und pks wert?
Hat jemand eine Ahnung, wie ich auf die Werte bei a komme?
2 Antworten
hmm, die Anfangskonzentration ist leicht. Da Vb×cb=Vs×cs ist!
Der pKs ist etwas schwieriger (vor allem, da man ihn sonst meist einfach nachschaut, wenn man den Stoff kennt! Daher eine dumme Aufgabenstellung!)
Aber mit Konzentrationen, Mengen und pH-Wert kann man den über die Puffer/HendersonHasselbalchGleichung berechnen
Du titrierst 25 ml HCN-Lösung und verbrauchst bis zum Äquivalenzpunkt 45 ml der Maßlösung (0.25 mol/l NaOH). Das entspricht n=cV=11.25 mmol NaOH, daher müssen in der HCN-Lösung ebensoviel HCN enthalten sein, und c=n/V=0.45 mol/l.
Als nächstes brauchen wir die Säurekonstante der Blausäure, berechenbar aus der Angabe, daß der pH bei fünf Mililitern Verbrauch gleich 8.5 ist. Wir nehmen die Henderson–Hasselbalch-Gleichung
pH = pKₐ + lg(Cyanid/Blausäure)
und können den Rechenweg abkürzen, indem wir bemerken, daß sich Cyanid zu Blausäure so verhalten muß wie 5 : 40 (Verbrauch und Differenz zum Äquivalenzpunkt), dann gilt pKₐ=pH − lg(5⁄40)=9.4.
Die ganze Titrationskurve (schwarz0 siehst Du hier — sie sieht ziemlich pathologisch aus:
Am Anfang ist sie viel steiler als am Äquivalenzpunkt (die weiße Kurve ist die erste Ableitung der schwarzen), und der Sprung an letzterem ist nur ein leises Rascheln im Walde. Bei V=0 haben wir pH=4.9, über die dazu möglichen Formeln siehe weiter unten.
Als nächstes ist nach dem pH einer 10⁻⁸ mol/l HCl gefragt. Zur Berechnen der pH-Werte von verdünnten Säuren benutzt man gewöhnlich eine ganze Speisekarte von Formeln:
Der Hauptteil der Tabelle besteht aus zwei Spalten mit je drei Zeilen. In der ersten Spalte stehen die Formeln, de man gewöhnlich verwendet, in der zweiten diejenigen, die man bei Lösungen mit einem pH knapp an 7 braucht; der Unterschied ist, daß in diesen Formeln auch das Wassergleichgewicht berücksichtigt ist, sie sind also allgemeiner. In der ersten Zeile stehen die Formeln für starke Säuren (vollständig dissoziiert), in der zweiten die für schwache Säuren (nur ganz wenig dissoziiert, z.B. die HCN im obigen Beispiel) und die in der dritten funktionieren für jeden Dissoziationsgrad (stark, schwach und intermediär). Die Formel in der rechten unteren Ecke deckt also alle Fälle ab, und ich verwende eigentlich nur diese; außer mir macht das vermutlich niemand auf der Welt, aber es geht (wenn man weiß, was man tut).
Deine 10⁻⁸ mol/l HCl hat also einen pH=6.98, was für alle praktischen Anwendungen so gut wie 7 ist. Du brauchst dazu unbedingt eine Formel aus der zweiten Spalte (weil wir das Wassergleichgewicht berücksichtigen müssen), und zwar entweder die erste Zeile (starke Säure) oder die dritte (jede Säure).
Der pH-Wert einer 10⁻⁸ NaOH muß dann spiegelbildlich um 7 genau 7.02 betragen, also praktisch 7. Man kann für Basenlösungen dieselben Formeln wie für Säurelösungen verwenden und einfach die Basenkonstante statt der Säurekonstante einsetzen; man bekommt dann als Resultat aber nicht den pH, sondern den pOH, und die muß man dann noch umrechnen. Alternativ kann man die Formeln explizit umschreiben, und das sieht dann so aus:
