Eigenschaft der pH Skala + pK < allgemeine Chemie < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:06 Do 19.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Ich habe diese Frage in keinem anderen Forum gestellt:
Hallo,
die pH Skala ist ja so abgestuft, dass pro Wert die Säurestärke um den Faktor 10 zunimmt. Heißt das nun, dass der pH Wert 4, 100 mal so stark ist, wie der pH Wert 2 oder dass er 20 mal so stark ist ?
Ich habe gesehen, dass es in "extremen" Fällen auch einen den Ph Wert -1 bzw 15 gibt. Mir ist jedoch nicht so richtig klar, warum das so ist.
Der pkS bzw. pkB Wert einer Säure/ Base gibt ja an wie stark eine Säure/Base ist. Bei schwachen bis mittelstarken Säuren/Basen ist der pkS/pkW Wert doch -log(Ks) bzw. -log(Kb).
Wie ist dies bei schwachen Säuren/Basen?
Vielen Dank für eure Hilfe :)
Liebe Grüße
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Hi, Benja,
> die pH Skala ist ja so abgestuft, dass pro Wert die
> Säurestärke um den Faktor 10 zunimmt. Heißt das nun, dass
> der pH Wert 4, 100 mal so stark ist, wie der pH Wert 2 oder
> dass er 20 mal so stark ist ?
Da kommst Du selbst drauf:
pH=4 bedeutet: [mm] c(H_{3}O^{+}) [/mm] = [mm] 10^{-4} [/mm] = 0,0001
pH=2 bedeutet: [mm] c(H_{3}O^{+}) [/mm] = [mm] 10^{-2} [/mm] = 0,01
Also ist der Faktor 100 richtig.
> Ich habe gesehen, dass es in "extremen" Fällen auch einen
> den Ph Wert -1 bzw 15 gibt. Mir ist jedoch nicht so richtig
> klar, warum das so ist.
Z.B. 35%ige Salzsäure hat diesen pH-Wert.
Das heißt, sie enthält 10 mol/l Oxoniumionen bzw. 10g [mm] H^{+}-Ionen: [/mm] Das ist zwar viel, aber so viel, dass man's sich's nicht mehr vorstellen kann, ist das nun auch wieder nicht!
Analog pH=15: 30%ige Natronlauge hat diesen pH-Wert; sie enthält demnach nur [mm] 10^{-15} [/mm] mol/l Oxoniumioen, dafür aber 10 mol/l Hydroxidionen: das sind 17g in 1 Liter, ...
> Der pkS bzw. pkB Wert einer Säure/ Base gibt ja an wie
> stark eine Säure/Base ist. Bei schwachen bis mittelstarken
> Säuren/Basen ist der pkS/pkW Wert doch -log(Ks) bzw.
> -log(Kb).
> Wie ist dies bei schwachen Säuren/Basen?
Ehrlich gesagt versteh' ich die Frage nicht!
mfG!
Zwerglein
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:21 Fr 20.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Nun noch einmal eine kurze Grundsatfrage: Was gibt das % bei den Säuren an (z.B 35 %ige Salzsäure)?
Liebe Grüße
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:27 Fr 20.03.2009 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
> Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort.
> Nun noch einmal eine kurze Grundsatfrage: Was gibt das %
> bei den Säuren an (z.B 35 %ige Salzsäure)?
> Liebe Grüße
Wenn nichts dabei steht sind das immer Massenprozent. Also 35 g HCl auf 100g Wasser.
Gruß Christian
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:05 Mo 23.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Hallo,
erstma vielen Dank für die Antwort. Hat mir sehr weiter geholfen.
Nun nochmal eine Frage: wie berechne ich nun zum Beispiel den pH Wert von 30% iger Natronlauge?
Gruss
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Hi, benja,
> Nun nochmal eine Frage: wie berechne ich nun zum Beispiel
> den pH Wert von 30% iger Natronlauge?
Das geht nicht so einfach!
Dazu brauchst Du nämlich die jeweilige Dichte der Lösung - und die findest Du nur in geeigneten Tabellen!
Bei 30%iger Natronlauge beträgt die Dichte 1,328 g/ml.
(Hab' ich in Wikipedia gefunden!)
D.h. 1 Liter 30%iger NaOH wiegt 1328 g.
Da die Prozentangabe 30% beträgt, heißt das, in 100g dieser Natronlauge befinden sich 30g reines NaOH.
Weiter ist bekannt, dass die molare Masse von NaOH 40g/mol beträgt; daher entsprechen die obigen 30g exakt 0,75 mol.
Zwischenergebnis: In 100g Lösung befinden sich 0,75 mol.
Wieviel mol befinden sich dann in 1328 g (was ja 1 Liter Lösung ist)?
Nun: das schaffst Du (z.B. mit einem Dreisatz) selbst: Es sind 9,96 mol.
Demnach beträgt die Molarität von 30%iger Natronlauge 9,96 mol/l.
Und um daraus den pH-Wert zu ermitteln brauchst Du wiederum den Dissoziationsgrad von 9,96 molarer NaOH - aber den muss ich erst suchen!
Schau mal selbst, ob Du ihn findest!
mfG!
Zwerglein
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:33 Mo 23.03.2009 | | Autor: | Zwerglein |
Hi, Benja,
habe den Protolysegrad von 30%iger NaOH nicht gefunden.
Daher gehe ich mal von der (sicher nicht ganz richtigen!) Annahme aus, dass 9,96 mol/l Hydroxidionen in der Lösung sind:
[mm] c(OH^{-}) [/mm] = 9,96 mol/l.
Daraus ergibt sich der pOH-Wert:
pOH = -lg(9,96) = -0,998 [mm] \approx [/mm] -1
Da für pH und pOH gilt:
pH + pOH = 14,
erhält man den pH-Wert von ca. 15.
mfG!
Zwerglein
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:59 Di 24.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Hallo,
vielen Dank für deine Antwort. Hat mir sehr geholfen, aber ich versteh nicht ganz was der Protolysegrad ist. Ist der Protolysegrad der pKs Wert? Der pKs Wert gibt doch dann also an, wie hoch der Protolysegrad einer Säure ist und somit auch wie stark sie ist.
Ich bin jetzt iwie ein bisschen durcheinander gekommen. Der pH Wert gibt ja an wie stark eine Säure/Base ist. Aber wo ist nun der Unterschied zu den pK Werten?
Vielen Dank für eure Hilfe :)
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Das ist alles etwas durcheinandergeraten, in der Tat.
Der ph-Wert gibt zunächst einmal die Konzentration von H_3O^+ an, nicht mehr und nicht weniger!
Immer die Definitionen im Kopf behalten. Demzufolge ist der ph-Wert die Konzentration:
$ ph=-logc(H_3O^+) $
Das bedeutet, ein ph-Wert von 7 ist gleichbedeutend mit der Aussage [mm] c(H_3O^+)=10^{-7}
[/mm]
Der pKs-Wert ist etwas ganz anderes und ist definiert als der negative dekadische Logarithmus aus der Gleichgewichtskonstante für Säuren:
$ [mm] pKs=-log(K_s)=-log(\bruch{c(Ac-)*c(H_3O^+)}{c(AC)} [/mm] $ bzw. gebräuchlich sind auch die Abkürzungen HA für eine Säure und A- für den Säurerest, hier wars Essigsäure oder eben auch allg.
Das bedeutet, der pKs Wert gibt an, wie stark eine Säure ihre Produkte bildet, also Oxonium-Ionen (H_3O^+) bildet! Und hier kommt der Protolysegrad ins Spiel.
"Der Dissoziationsgrad α (auch Protolysegrad) gibt das Verhältnis der durch Dissoziation gelösten Säure- bzw. Base-Teilchen zur Gesamtkonzentration der Säure-/Base-Teilchen der Lösung an. " (wiki)
Das bedeutet, Säure kann ebenfalls dissoziieren, dabei fällt das Molekül sozusagen in geladene Teilchen auseinander:
HA -> H^+ + A^-.
Wenn eine Säure gar nicht dissoziiert, kann sie sozusagen auch nicht mit Wasser reagieren. Sollte die Säure aber geringfügig dissoziieren oder sogar weitgehend vollständig, dann Läge sie bei unserem Beispiel mit Na(OH) zu großen Teilen als Na^+ und OH^- vor und könnte mit Wasser reagieren. Der Protolysegrad gibt also an, wie viel der Säure reagiert, bzw wieviel Säurerest am Ende vorliegt.
Um es nochmal klar zu sagen, um so größer der Protolysegrad einer Säure, um so stärker ist ihre Fähigkeit, Protonen zu übertragen (Protolyse) und um so stärker ist die Säure im Endeffekt, was sich im pKs-Wert wiederspiegelt (und natürlich im pH-Wert, allerdings kann der pKs-Wert aller Säuren verglichen werden, den pH-Wert kannst du aber für viele Säuren erreichen, eine schwache Säure auf wenig Flüssigkeit, oder eine starke Säure stark verdünnt.)
Jedenfalls ist für dich dieser Grad in der Schule eher unwichtig (?). Wichtig zur Berechnung des ph-Wertes ist meistens nur die Kenntnis der Konzentrationen. Vereinfacht geht man davon aus, dass eine starke Säure eben komplett reagiert und daher dieselbe Konzentration der Ausgangssubstanz auch als Produkt an H_3O^+ zur Verfügung steht.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:39 Di 24.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Hallo,
vielen, vielen Dank für die tolle Antwort. Mir ist die Sache jetzt viel klarer geworden.
Nochmal zum Verständnis:
Der pH Wert gibt die KOnzentration von H3O+ Ionen an, wobei der pKs Wert zeigt, wie stark eine Säure Ihre Produkte bildet. Man geht also nicht davon aus, dass eine starke Säure komplett protolysiert,oder?
Liebe Grüße
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Hi, Benja,
> Nochmal zum Verständnis:
> Der pH Wert gibt die Konzentration von H3O+ Ionen an,
> wobei der pKs Wert zeigt, wie stark eine Säure Ihre
> Produkte bildet. Man geht also nicht davon aus, dass eine
> starke Säure komplett protolysiert,oder?
In erster Näherung ja. Aber im Grunde gilt das nur bei einer verdünnten Säure. Je konzentrierter eine Säure, desto kleiner der Protolysegrad.
Beispiel: Salzsäure.
0,01 molare Salzsäure hat einen Protolysegrad von 99,999%
d.h. von 100.000 HCl-Molekülen geben 99.999 ihr Proton an das Wasser ab, genau eines bleibt als HCl-Molekül erhalten.
1 molare Salzsäure hat einen Protolysegrad von "nur noch" 99,9%
d.h. von den oben genannten 100.000 Molekülen würden 99.900 ihr Proton ans Wasser abgeben, immerhin 100 würden es "behalten".
Übrigens zum Vergleich mal der Protolysegrad einer schwachen Säure:
0,01molare Essigsäure hat einen Protolysegrad von 4,13 %
d.h. von 100.000 Molekülen geben 4.130 ihr Proton ans Wasser ab.
mfG!
Zwerglein
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:01 Do 19.03.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Benja!
> Der pkS bzw. pkB Wert einer Säure/ Base gibt ja an wie
> stark eine Säure/Base ist. Bei schwachen bis mittelstarken
> Säuren/Basen ist der pkS/pkW Wert doch -log(Ks) bzw.
> -log(Kb).
Diese Berechnungsformeln für [mm] $\text{pKs}$ [/mm] bzw. [mm] $\text{pKb}$ [/mm] gilt unabhängig von der Stärke der Säure bzw. Base.
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:21 Fr 20.03.2009 | | Autor: | Benja91 |
Vielen Dank für die Antwort. Hat mir sehr geholfen :)
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