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Aufgabe:

Folgende Mischung wird hergestellt: 100 mL wässrige Lösung von NH3 mit c= 0,1 mol/L und 50 mL wässrige HCL-Lösung mit c= 0,1 mol/L. Wie ist der pH-Wert der Lösung? (NH3 pkB = 4,75; HCL pks = -6)


Problem/Ansatz:

Hallo zusammen, könnt ihr mir bitte bei dieser Aufgabe helfen?

Ich verstehe nicht so ganz wie man die Gesamt Konzentration mit den Angaben bestimmt, die ich benötige um den PH-Wert zu berechnen.

von

1 Antwort

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Salut Cecilia,


Folgende Mischung wird hergestellt: 100 mL wässrige Lösung von NH3 mit c= 0,1 mol/L und 50 mL wässrige HCL-Lösung mit c= 0,1 mol/L. Wie ist der pH-Wert der Lösung? (NH3 pkB = 4,75; HCL pks = -6

Berechne zunächst die beiden Stoffmengen:

n (HCl-Lösung)  =  0,1 mol L-1 * 0,05 L =  0,005 mol

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

Für die Reaktionsgleichung gilt:

HCl +  NH3 ⇌  NH4Cl

Es ist somit eine Lösung aus 0,005 mol NH4Cl und 0,005 mol überschüssigem NH3 in einem Gesamtvolumen von 150 ml vorhanden.

Daraus wiederum folgt für die Konzentrationen:

c (NH3)  =  0,005 mol / 0,15 L =  0,033 mol L-1

c (NH4+)  =  0,005 mol / 0,15 L =  0,033 mol L-1

NH3 pkB = 4,75

Es ergibt sich dadurch für den pKS - Wert der korrespondierenden Säure NH4+ :

14 - pKB =  9,25

Diesen Wert nun einsetzen in die Hendersson - Hasselbalch - Gleichung:

pH =  9,25 - log (0,033 mol L-1 / 0,033 mol L-1)  =  9,25


Schöne Grüße :)

von 23 k

Hallo Così,

Vielen Dank für die schnelle Antwort.

Ich habe den Vorgang verstanden, allerdings ist für mich noch unklar warum der pks-Wert von HCL beim berechnen des pH-Wertes nicht eingesetzt wird, warum gerade nur der pks-Wert von NH4+?

Lg

Vielleicht wird es dergestalt noch etwas klarer:

NH        +          HCl                ⇌            NH4+       +          Cl-

0,01mol             0,005mol                           /                           /

-0,005mol          -0,005mol                   +0,005mol             +0,005mol

---------------           -------------                    --------------             -------------

0,005mol                   0 mol                       0,005mol               0,005mol        

c=0,33mol/L                 /                          c=0,33mol/L           c=0,33mol/L

Wer bestimmt also nun den pH-Wert?

HCl ist vollständig aufgebraucht und damit aus dem Rennen. Das Cloridion Cl- als konjugierte Base der sehr starken HCl ist natürlich viel zu schwach und damit quasi unwirksam bezüglich der Einflussnahme auf den pH - Wert. Es bleiben somit die überschüssige mittelstarke Base NH3 und ihre konjugierte mittelstarke Säure NH4+.

Zur geforderten pH - Wert Berechnung benutzt du deshalb entweder den pKS von NH4+, wie bereits in meiner Antwort erfolgt oder aber den in der Aufgabenstellung angegebenen pKB von NH3, was dann folgendermaßen aussieht:

pOH =  pKB - log (0,33 mol L-1 / 0,33 mol L-1)  =  4,75 - log (1) = 4,75

pH =  14 - pOH =  9,25


Bonne nuit ...

Hallo Così,

Vielen Dank für die hilfreiche Antwort. Jetzt verstehe ich was zu tun ist :)

Lg

Bitteschön, gerne !

Wenn, wie du schreibst, meine Antwort hilfreich für dich war, würde ich mich über eine Bewertung freuen.

LG zurück :)

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