Stöchiometrie?
Könnte mir jemand das bitte erklären ich verstehs überhaupt nicht...
2 Antworten
Wir wollen eine Essigsäure durch NaOH-Zugabe auf den pH=5 einstellen. Dieser pH liegt in der Nähe des pKₐ=4.74, also wird die Lösung am Ende ähnliche Mengen Acetat und Essigsäure enthalten. Solche Lösungen heißen Puffer, und unter ein paar Voraussetzungen, die hier alle erfüllt sind, kann man so etwas mit der Henderson–Hasselbalch-Gleichung erschlagen. Man formuliert sie meist mit Konzentrationen, aber in unserem Fall ist es nützlich, sie mit Stoffmengen aufzuschreiben (das geht immer):
Wir wissen also, daß das Stoffmengenverhältnis zwischen Essigsäure und Acetat 0.55 : 1 sein soll. Dieses Verhältnis können wir durch 0.55+1=1.55 teilen und erhalten dann die Stoffmengenanteile, denn 0.55 : 1 = 0.35 : 0.65 und 0.35+0.65=1. Wir müssen also 65% der Essigsäure neutralisieren (=zum Acetat umwandeln), um den richtigen pH=5 zu bekommen.
Wir haben V=500 ml Essigsäure c=2 mol/l, das sind n=1 mol. Also brauchen wir 0.65 mol NaOH zur Neutralisation. Unsere Stammlösung hat ebenfalls c=2 mol/l, also V=n/c=323 ml.
Der pH von Puffern hängt innerhalb weiter Grenzen nicht von der Verdünnung ab. Nach dem Zusammenkübeln von 500 ml Essigsäure und 323 ml NaOH hast Du also pH=5, un der ändert sich auch nicht mehr, wenn Du ein bißchen weiteres Wasser zugießt (beim Auffüllen auf die 1.96 l), also spielt dieser Schritt für die Berechnung keine Rolle.
Man muss Henderson-Hesselbalch-Gleichung für pH einer Puffer-Lösung verwenden.
pH=pKa+lg C(NaAc)V(NaAc)/C(HAc)V(HAc)
In dieser Aufgabe wird Natronlauge in die Essigsäure-Lösung eingerührt und die Säure wird teilweise neutralisiert.
CH3COOH+NaOH---> CH3COONa + H2O
n(NaAc)= nNaOH= C(NaOH)V(NaOH)=2x
n(HAc)= C(HAc)V(HAc)- C(NaOH)V(NaOH)= 0,5•2-2x
5=4,74+lg2x/1-2x
2x/1-2x=10^0,26=1,82
2x=1,82-3,64x
x=0,32 l=320 ml