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Aufgabe:

Hallo zusammen,

beim Üben bin ich auf eine Rechnung gestossen. die ich nicht gut lösen kann. Die Aufgabenstellung lautet:
a) Die Basenkonstante für NH3 beträgt 10^-5. Welchen pH-Wert hat eine NH3-Lösung mit der Konzentration 0,5 mol/l
b) Zu 20 ml dieser NH3-Lösung werden 20 ml einer 0,2 mol/l Salzsäurelösung zugegeben. Wie groß ist der pH-Wert
nach Zugabe der HCl-Lösung? (Anmerkung: Verdünnung berücksichtigen)

Meine Überlegungen dazu wären: für a) die formel für die schwache Base verwenden -> pOH= 1/2 (5 - log(0,5))= 2,65 → pH=11,349

bei b) war ich mich ziemlich unsicher. Ich hab da mit "x" gerechnet.
Zuerst immer die Reaktionsgleichung aufstellen:
NH3 + HCl → NH4+ + Cl-
0,5-x 0,2+x x x

10^-5= x^2/ (0,5-x) * (0,2+x)

nach x umformen (und x kann man vernachlässigen).

Ist diese Überlegung hier richtig?

von

1 Antwort

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Salut,


a) Die Basenkonstante für NH3 beträgt 10^-5. Welchen pH-Wert hat eine NH3-Lösung mit der Konzentration 0,5 mol/l

Dein Ergebnis ist richtig.

b) Zu 20 ml dieser NH3-Lösung werden 20 ml einer 0,2 mol/l Salzsäurelösung zugegeben. Wie groß ist der pH-Wert
nach Zugabe der HCl-Lösung? (Anmerkung: Verdünnung berücksichtigen)

n (HCl-Lösung)  =  0,2 mol L-1 * 0,02 L =  0,004 mol

n (NH3-Lösung)  =  0,5 mol L-1 * 0,02 L =  0,01 mol

Die Reaktion erfolgt gemäß

HCl +  NH3   ⇌   NH4Cl

Du hast also eine Lösung aus 0,004 mol NH4Cl und 0,006 mol überschüssigem NH3 in einem Volumen von 40ml.

Daraus folgt für die jeweiligen Konzentrationen:

c (NH3)  =  0,006 mol / 0,04 L =  0,15 mol L-1

c (NH4+)  =  0,004 mol / 0,04 L =  0,1 mol L-1

Dies nun zusammen mit dem pKs von NH4+ =  9,25 einsetzen in die Hendersson - Hasselbalch - Gleichung:

pH =  9,25 - log (0,1 mol L-1 / 0,15 mol L-1)  =  9,43


Schöne Grüße :)

von 23 k

Vielen vielen Dank! Ich rechne es nach und melde mich bei Fragen erneut :)

Es sind doch noch Fragen aufgetaucht und zwar: wie bist du auf 0,006 mol bei c (NH3) gekommen?

Laut Reaktionsgleichung reagieren 1 mol HCl mit 1 mol NH3 bzw. 0,004 mol HCl mit 0,004 mol NH3. Ursprünglich waren 0,01 mol NH3 vorhanden ⇒  0,01 mol - 0,004 mol = 0,006 mol NH3 im Überschuss.

Vielen Dank! Das schau ich mir noch genauer an :)

Könnte man diese Rechnung auch ohne die Handerson-Hasselbalch-Glg. rechnen? Wie ich das oben versucht habe zu rechnen mit x?

Nein, du müsstest schon die HH - Gleichung verwenden. Sei froh, dass es sie gibt :)

Achso, okay! Weil ich hab mich immer dran gewöhnt ggw-reaktionen mit x zu berechnen, da ich mir die Formel nie auswendig merken kann. Habe schon ziemlich lange hin und her probiert die Rechnung mit x zu berechnen, aber leider geht das hier in diesem Fall nicht. Danke für die Hilfe.

@Così_fan_tutte1790, ich habe wieder Fragen zu dieser Aufgabe. Im Nachhinein tauchen immer mehr Fragen auf, da ich die Rechnung öfters durchrechne. Ich hoffe das passt :)

NH3 wird weniger, da wir HCl dazugeben und aus NH3 → NH4+ wird. Die Stoffmenge an NH3 nimmt ab, da sich auf der rechten Seite eine Säure bildet? Und die stoffmenge an HCl beibt gleich, da  zuvor in der Lösung kein HCl vorliegen, sondern nur NH3.

Angenommen wenn wir in der Lösung HCl hätten (statt NH3), und wir NH3 dazugeben würden, dann würde sich die Stoffmenge an HCl verringern, oder? (da ja dann rechts eine Base entsteht und irgendwas muss ja weniger werden, wenn eine Base entsteht. In dem Fall wäre es die Säure, die weniger wird..)

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