Ph wert berechnen?

Es gibt ja eine Formel. 0.5(pks-logc(h+))

Was wenn der PKS wert nicht gegeben ist, wie folgende Aufgabe:

Bromwasserstoffsäure (0.02mol×l^-1)

Answer 1

[indiachinacook]

Die von Dir zitierte Formel funktioniert nur für schwache Säuren. Je nachdem, ob eine Säure stark, schwach oder beliebig ist, und zusätztlich, ob der pH der Lösung weit oder nur knapp unter 7 liegt, braucht man verschiedene Formeln.

HBr ist eine starke Säure, also vollkommen dissoziiert. Du kannst also die aller­ein­fach­ste Formel in der ersten Zeile links nehmen, pH=−lg(c), oder auch die kom­pli­zier­tere auf der rechten Seite.

Außerdem funktionieren auch die beiden Formeln in der dritten Zeile, weil die für je­de Säure, stark, mittel oder schwach, gelten. Als Säurekonstante für eine starke Säu­re nimmst Du einfach eine große Zahl, z.B. 100 bis 1000 mol/l.

Egal wie Du es machst, der pH sollte 1.70 sein.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 2

[Picus48]

Zunächst einmal ist es in der Chemie wichtig, die richtigen Schreibweisen und dabei insbesondere auch die korrekte Groß- und Kleinschreibung zu verwenden. So sind "pH" richtig mit kleinem p und großem H und "pK_s".

Es gibt ja eine Formel. 0.5(pks-logc(h+))

Erstens ist das keine korrekte Formel und zweitens gibt es verschiedene Formeln zur Berechnung der pH -Werte, je nach dem, ob es sich um starke, mittelstarke oder schwache Säuren handelt.

HBr als Halogenwasserstoffsäure ist eine sehr starke Säure und dissoziiert in wässriger Lösung praktisch vollständig gemäß folgender Protolysegleichung:

HBr + H₂O → Br⁻ + H₃O⁺

Die komplette Säure wird also gemäß ihrer molaren Ausgangskonzentration dieselbe molare Konzentration an Oxonium-Ionen liefern. Es gilt folglich:

c_H₃O⁺ = c_HBr = 0,02 molL⁻¹

Die Definition des pH-Wertes liefert dann das Ergebnis:

pH = -log[(c_H₃O⁺)/molL⁻¹] = -log(0,02) = 1,7

Comments

[TomRichter]

> c_H₃O⁺ = c_HBr

bzw. korrekterweise so geschrieben:

c_H₃O⁺ (nach dem Auflösen) = c_HBr (vor dem Auflösen)

Answer 3

[Miraculix84]

HBr ist ja quasi verwandt mit HCl. 😉

Du kannst also vorgehen, wie du es auch bei HCl (starke Säure) gelernt hast und dazu braucht es auch keinen pKs-Wert:

pH = -log (0,02) = ~1,7

Comments

[tom128673]

Danke. Und wie geht man vor, wenn keine protolyse stattfindet? Wie zum Beispiel

Natriumacetat (0.1mol×l^-1)

[indiachinacook]

@tom128673

Acetat ist eine schwache Base, die natürlich auch eine Protolyse-Reaktion mit dem Wasser eingeht (andernfalls hätte es ja keine Wirkung auf den pH-Wert, so wie z.B. Zucker).

CH₃CO₂⁻ + H₂O ⟶ CH₃COOH + OH⁻

Zur Berechnung des pH-Wertes kannst Du dieselben Formeln nehmen wie ich sie in meiner Antwort für die Säuren angeben habe, aber mit zwei Änderungen:

• Du mußt die Basenkonstante statt der Säurekonstanten verwenden (man kann sie umrechnen, wenn man weiß, daß das Produkt der beiden die Wasser­kon­stan­te 10¹⁴ mol²/l² ergeben muß, oder daß die Summe der pKₓ-Wert 14 ist). Bei solchen Aufgaben ist oft die Säurekonstante gegeben, da muß man also aufpassen.
• Das Resultat der Berechnung ist dann nicht der pH-Wert, sondern der pOH-Wert, den man nürlich leicht in den pH umrechnen kann: pH=14−pOH.

Eine 0.1 mol/l NaCH₃CO₂-Lösung hat pH=8.88, berechnet mit pKₐ=4.75.