Wie berechne ich den pH-Wert dieser Lösungen?
Ich brauche Hilfe bei der Lösung dieser zwei Aufgaben:
1) Berechne den pH-Wert einer Lösung mit folgenden Parametern:
c(NaCl)= 0.40 mol/L
c(KOH)= 0.23 mol/L
V(Lösung)= 0.983 L
2) Berechne den pH-Wert einer Lösung mit folgenden Parametern:
c(H2PO4 -)= 0.42 mol/L
c(HPO4 2-)= 0.23 mol/L
V(Lösung)= 0.966 L
1 Antwort
Das Volumen spielt keine Rolle, da der pH nur von der Konzentration abhängt.
Dein ersten Beispiel ist NaCl. Das enthält keine merklich sauren oder basischen Teilchen und reagiert daher in jeder Konzentration neutral, pH=7.
Das nächste Beispiel ist eine starke Lauge, die man einfach nach pH=14+lg(c) auswerten kann. Der pH ist also 13.36.
Die nächsten beiden Beispiele sind signifikant schwieriger. Wir haben es dabei mit Salzen er Phosphorsäure zu tun, und die ist eine dreibasige Säure mit den pKₐ-Werten 2.148, 7.198 und 12.319, und Deine beiden Salz sind Ampholyte, können also sowohl als Säuren wie auch als Basen reagieren. Am Beispiel des ersten:
H₂PO₄⁻ + H₂O ⟶ H₃PO₄ + OH⁻ (H₂PO₄⁻ ist Base)
H₂PO₄⁻ + H₂O ⟶ HPO₄²⁻ + H₃O⁺ (H₂PO₄⁻ ist Säure)
Als ungefähre Näherung kann man die pH-Wert einer solchen Lösung abschätzen, indem man einfach den Mittelwert zwischen den beide benachbarten pKₐ-Werten bildet (der dann näherungsweise unabhängig von der Konzentration ist). Diese simple Abschätzung gibt die pH-Werte 4.67 und 9.76; eine genauere Rechnung liefert 4.68 und 9.74, also stimmt die einfache Näherung in diesen Fällen sehr gut.
