Mit wie viel Wasser müssen 2 l einer Salzsäurelösung mit pH-Wert 2 vermischt werden, um eine Mischung mit einem pH-Wert von 4 zu erhalten?
richtige Antwort; 198l
wie komme ich auf dieses Ergebnis ?
2 Antworten
wie komme ich auf dieses Ergebnis?
Indem man lernt, dass der pH-Wert eine logarithmische Kennzahl ist. Es gilt der Zusammenhang:
pH = -lg[c(H3O⁺)/(mol/L)]
Das heißt in der Praxis, dass jeder Verdünnungsschritt um den Faktor 10 den pH-Wert um 1 vergrößert. Bei einem Schritt von 2 pH-Einheiten muss es daher eine Verdünnung mit dem Faktor 1/10² sein, also 2 L müssen auf 200 L verdünnt werden. Dazu muss man der ursprünglichen Säurelösung von 2 L also 198 L zufügen. Besser wäre noch zu sagen: "auf 200 L auffüllen."
Achtung: Spätestens in der Nähe des Neutralpunktes von pH 7 gilt das Gesagte nicht mehr. Denn man kann eine Säure mit noch soviel Wasser verdünnen, basisch, also pH > 7, wird sie dadurch nicht.
Um die Menge an Wasser, die benötigt wird, um eine Salzsäurelösung mit pH-Wert 4 zu erhalten, muss man zunächst den pH-Wert der ursprünglichen Lösung und den gewünschten pH-Wert der Mischung kennen. Der pH-Wert ist eine Maßzahl, die angibt, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Eine Lösung mit einem pH-Wert von 2 ist sehr sauer, während eine Lösung mit einem pH-Wert von 4 eher neutral ist.
Um aus einer Lösung mit pH-Wert 2 eine Mischung mit pH-Wert 4 zu erhalten, muss man also das Säuregehalt der Lösung verringern. Dies kann man erreichen, indem man die Lösung mit Wasser verdünnt. Je mehr Wasser man hinzufügt, desto geringer wird der Säuregehalt der Lösung und desto höher wird der pH-Wert.
Um auf das Ergebnis von 198l zu kommen, kann man zunächst die 2l der ursprünglichen Lösung in 100 Teile aufteilen, so dass jeder Teil 2/100l beträgt. Wenn man nun 198l Wasser hinzufügt, erhält man insgesamt 200 Teile, wovon 198 Teile Wasser sind und nur 2 Teile der ursprünglichen Lösung. Die Mischung hat nun einen pH-Wert von 4, da der Säuregehalt durch die Verdünnung verringert wurde.
Hinweis: Diese Berechnung ist nur eine grobe Annäherung und berücksichtigt nicht alle Faktoren, die den pH-Wert einer Lösung beeinflussen können. In der Praxis kann es erforderlich sein, die Lösung genauer zu analysieren und gegebenenfalls korrigierende Maßnahmen zu ergreifen, um den gewünschten pH-Wert zu erreichen.