Titrationskurve < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | 100 ml HCl (c=0,1 mol/l) werden mit NaOH (c=1,0 mol/l) titriert. Skizzieren Sie den Verlauf der Titrationskurve (berechnen Sie die pH-Werte für verschiedene Mengen zugegebener NaOH!) |
Hallo.
Habe mich an dieser Aufgabe versucht, bin aber (laut Lösung) gescheitert =(
In der Vorlesung haben wir schon eine andere Aufgabe durchgerechnet, wo ich so ziemlich alles verstanden habe, aber bei dieser Aufgabe komme ich nun wieder nicht auf das richtige Ergebnis.
In der Vorlesung hat der Professor den Startwert mit dieser Formel ausgerechnet: pH = (pKs - pCo)/2
Ich bin mir aber gar nicht sicher wie ich in dieser Aufgabe den pKs wert rausbekommen kann.
Wäre nett wenn mir jemand einen Gedankenanstoß bzw. eine passende Formel nennen könnte, bzw. eine Anleitung. Würde natürlich gerne selbst drauf kommen aber, wie gesagt, im Internet und in Büchern finde ich irgendwie keine hilfreichen Erklärungen zu Titraionskurven und unser Professor meinte, das eine Titrationskurve zu 100 % in der Klausur drankommen wird, deswegen liegt's mir am Herzen, dass ich das auch richtig verstehe.
Mich verwirren halt diese ganzen Symbole/Kennzeichnungen wie pKs, pKb, Ks, Kb, [A-], [H3O+] etc.
Studiere Maschinenbau und habe Chemie als Nebenfach und möchte damit dieses Semester auch möglichst abschließen.
Achja, zu meiner Lösung noch:
Habe als Startwert 0,5 raus und als Endwert 14. Ist aber falsch, bin ich mir ziemlich sicher. Mit dem Äquivalenz bzw. Halbäquivalenzpunkt bin ich dann gar nicht erst angefangen...
Also vielen Dank schon mal im Voraus.
MfG,
Tobias
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Hallo Tobias,
ich habe Dir einmal eine Excel-Tabelle gemalt.
Hoffentlich kannst Du sie öffnen.
LG, Martinius
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge") Dateianhang 1
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: xls) [nicht öffentlich]
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 01:33 Sa 21.01.2012 | | Autor: | Martinius |
Hallo Tobias,
> 100 ml HCl (c=0,1 mol/l) werden mit NaOH (c=1,0 mol/l)
> titriert. Skizzieren Sie den Verlauf der Titrationskurve
> (berechnen Sie die pH-Werte für verschiedene Mengen
> zugegebener NaOH!)
Hinweis: starke Säure + starke Base
> Hallo.
> Habe mich an dieser Aufgabe versucht, bin aber (laut
> Lösung) gescheitert =(
> In der Vorlesung haben wir schon eine andere Aufgabe
> durchgerechnet, wo ich so ziemlich alles verstanden habe,
> aber bei dieser Aufgabe komme ich nun wieder nicht auf das
> richtige Ergebnis.
>
> In der Vorlesung hat der Professor den Startwert mit dieser
> Formel ausgerechnet: pH = (pKs - pCo)/2
pCo - habe ich noch nie gehört.
Der Hr. Prof. hat da eine sehr eigenwillige Formelsprache. Vielleicht kannst Du Kommilitonen fragen, was das bedeuten soll?
Den pH-Startwert Deiner Aufgabe habe ich unten vorgerechnet - das geht sehr einfach, da es sich um eine starke Säure handelt. Obiges Konstrukt - was immer es bedeuten mag - braucht man dazu nicht.
> Ich bin mir aber gar nicht sicher wie ich in dieser Aufgabe
> den pKs wert rausbekommen kann.
Den pKs brauchst Du zu dieser Aufgabe nicht.
Die pKs-Werte sind tabelliert in Formelsammlungen zu finden - oder im Internet:
![[]](/images/popup.gif) http://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4urekonstante#pKs-_und_pKb-Werte_einiger_Verbindungen
> Wäre nett wenn mir jemand einen Gedankenanstoß bzw. eine
> passende Formel nennen könnte, bzw. eine Anleitung. Würde
> natürlich gerne selbst drauf kommen aber, wie gesagt, im
> Internet und in Büchern finde ich irgendwie keine
> hilfreichen Erklärungen zu Titraionskurven und unser
> Professor meinte, das eine Titrationskurve zu 100 % in der
> Klausur drankommen wird, deswegen liegt's mir am Herzen,
> dass ich das auch richtig verstehe.
>
> Mich verwirren halt diese ganzen Symbole/Kennzeichnungen
> wie pKs, pKb, Ks, Kb, [A-], [H3O+] etc.
>
> Studiere Maschinenbau und habe Chemie als Nebenfach und
> möchte damit dieses Semester auch möglichst abschließen.
>
> Achja, zu meiner Lösung noch:
> Habe als Startwert 0,5 raus und als Endwert 14. Ist aber
> falsch, bin ich mir ziemlich sicher.
Die HCl (Vorlage) - starke Säure ! - hat doch c = 0,1 mol/l .
Der pH ist der negative dekadische Logarithmus der Hydroniumionenkonzentration (auswendig lernen!).
- lg(0,1) = [mm] -lg(10^{-1}) [/mm] = 1
Mit dem Äquivalenz
> bzw. Halbäquivalenzpunkt bin ich dann gar nicht erst
> angefangen...
>
> Also vielen Dank schon mal im Voraus.
>
> MfG,
>
> Tobias
LG, Martinius
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> Hallo Tobias,
>
> > 100 ml HCl (c=0,1 mol/l) werden mit NaOH (c=1,0 mol/l)
> > titriert. Skizzieren Sie den Verlauf der Titrationskurve
> > (berechnen Sie die pH-Werte für verschiedene Mengen
> > zugegebener NaOH!)
>
>
> Hinweis: starke Säure + starke Base
>
>
>
>
> > Hallo.
> > Habe mich an dieser Aufgabe versucht, bin aber (laut
> > Lösung) gescheitert =(
> > In der Vorlesung haben wir schon eine andere Aufgabe
> > durchgerechnet, wo ich so ziemlich alles verstanden habe,
> > aber bei dieser Aufgabe komme ich nun wieder nicht auf das
> > richtige Ergebnis.
> >
> > In der Vorlesung hat der Professor den Startwert mit dieser
> > Formel ausgerechnet: pH = (pKs - pCo)/2
>
>
> pCo - habe ich noch nie gehört.
>
> Der Hr. Prof. hat da eine sehr eigenwillige Formelsprache.
> Vielleicht kannst Du Kommilitonen fragen, was das bedeuten
> soll?
>
> Den pH-Startwert Deiner Aufgabe habe ich unten vorgerechnet
> - das geht sehr einfach, da es sich um eine starke Säure
> handelt. Obiges Konstrukt - was immer es bedeuten mag -
> braucht man dazu nicht.
>
>
>
>
> > Ich bin mir aber gar nicht sicher wie ich in dieser Aufgabe
> > den pKs wert rausbekommen kann.
>
>
>
> Den pKs brauchst Du zu dieser Aufgabe nicht.
>
> Die pKs-Werte sind tabelliert in Formelsammlungen zu finden
> - oder im Internet:
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4urekonstante#pKs-_und_pKb-Werte_einiger_Verbindungen
>
>
>
>
> > Wäre nett wenn mir jemand einen Gedankenanstoß bzw. eine
> > passende Formel nennen könnte, bzw. eine Anleitung. Würde
> > natürlich gerne selbst drauf kommen aber, wie gesagt, im
> > Internet und in Büchern finde ich irgendwie keine
> > hilfreichen Erklärungen zu Titraionskurven und unser
> > Professor meinte, das eine Titrationskurve zu 100 % in der
> > Klausur drankommen wird, deswegen liegt's mir am Herzen,
> > dass ich das auch richtig verstehe.
> >
> > Mich verwirren halt diese ganzen Symbole/Kennzeichnungen
> > wie pKs, pKb, Ks, Kb, [A-], [H3O+] etc.
> >
> > Studiere Maschinenbau und habe Chemie als Nebenfach und
> > möchte damit dieses Semester auch möglichst abschließen.
> >
> > Achja, zu meiner Lösung noch:
> > Habe als Startwert 0,5 raus und als Endwert 14. Ist aber
> > falsch, bin ich mir ziemlich sicher.
>
>
>
> Die HCl (Vorlage) - starke Säure ! - hat doch c = 0,1
> mol/l .
>
> Der pH ist der negative dekadische Logarithmus der
> Hydroniumionenkonzentration (auswendig lernen!).
>
> - lg(0,1) = [mm]-lg(10^{-1})[/mm] = 1
Ah okay, das macht ja Sinn für den Startpunkt. Jetzt ist aber mein weiteres Problem wie ich die anderen Punkte rechnerisch bestimmen kann.
Die Tabelle ist schon mal sehr gut nur leider verstehe ich die darin verwendete Formel für die jeweilige Berechnung des pH-Wertes noch nicht so richtig.
Aber vielen, vielen Dank schon mal für die Bemühungen, hoffe dann, dass ich es beim nächsten "Anlauf" endlich komplett verstehen werde. Aber etwas besser verstanden habe ich das ganze Thema zum Glück schon! :)
LG Tobias
>
>
>
> Mit dem Äquivalenz
> > bzw. Halbäquivalenzpunkt bin ich dann gar nicht erst
> > angefangen...
> >
> > Also vielen Dank schon mal im Voraus.
> >
> > MfG,
> >
> > Tobias
>
>
> LG, Martinius
>
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Hallo Tobias,
> > > Mich verwirren halt diese ganzen Symbole/Kennzeichnungen
> > > wie pKs, pKb, Ks, Kb, [A-], [H3O+] etc.
> > >
> > > Studiere Maschinenbau und habe Chemie als Nebenfach und
> > > möchte damit dieses Semester auch möglichst abschließen.
> > >
> > > Achja, zu meiner Lösung noch:
> > > Habe als Startwert 0,5 raus und als Endwert 14. Ist aber
> > > falsch, bin ich mir ziemlich sicher.
> >
> >
> >
> > Die HCl (Vorlage) - starke Säure ! - hat doch c = 0,1
> > mol/l .
> >
> > Der pH ist der negative dekadische Logarithmus der
> > Hydroniumionenkonzentration (auswendig lernen!).
> >
> > - lg(0,1) = [mm]-lg(10^{-1})[/mm] = 1
>
> Ah okay, das macht ja Sinn für den Startpunkt. Jetzt ist
> aber mein weiteres Problem wie ich die anderen Punkte
> rechnerisch bestimmen kann.
> Die Tabelle ist schon mal sehr gut nur leider verstehe ich
> die darin verwendete Formel für die jeweilige Berechnung
> des pH-Wertes noch nicht so richtig.
Du könntest einfach googlen, unter:
- "Neutralisation starke Säure + starke Base"
- "Titration starke Säure + starke Base"
Die Formeln für die pH-Wert-Berechnung unterscheiden sich, je nachdem, ob Du starke S/B hast, eine starke Base & schwache Säure - oder umgekehrt, etc. .
http://de.wikipedia.org/wiki/PH-Wert
Dass Du die Tabelle nicht verstehst verblüfft mich nun doch - Du bist ja Ingenieurstudent und vermutlich nicht mehr im 1. Semester.
Ich erkläre einmal eine Zeile:
Titrand: 100 ml HCl-Lsg. ; c = 0,1 mol/l ; n = 0,01 mol
Titrator: NaOH-Lsg. ; c = 1 mol/l
in 0,1 ml NaOH-Lsg. befinden sich [mm] 0,1*10^{-3} [/mm] mol NaOH
$ [mm] \begin{array}{l|c|c|c} HCl-Lsg. \; in \; ml & NaOH-Lsg. \; in \; ml & \Sigma \; Vol. \; in \; ml& pH \\ \hline \; \; \; \; \; 100 & 0,1 & 100,1& - \; lg \left( \frac{0,01 - 0,1*10^{-3}}{0,001*100,1} \right) & & & & \\ \end{array} [/mm] $
Dir geht es um die pH-Spalte:
im Zähler des Bruches steht zuerst 0,01 - das ist die Stoffmenge an HCL in mol, welche sich in 100 ml der Vorlage (Titrand) befindet.
Davon in Abzug gebracht wird die Stoffmenge an NaOH, welche sich in 0,1 ml des Titrators befindet: das sind
o,1*1mmol bzw. [mm] 0,1*0,001mol=0,1*10^{-3}mol.
[/mm]
Das kann man deswegen so einfach verrechnen, weil es sich um die Neutralisation einer starken Säure mit einer starken Base handelt:
[mm] $Na^{+}_{(solv.)}+OH^{-}+H_3O^{+}+Cl^{-}_{(solv.)} \to Na^{+}_{(solv.)}+2 H_2O+Cl^{-}_{(solv.)} [/mm] $
Also steht im Zähler des Bruches immer die aktuelle Stoffmenge an [mm] $H^{+}\,$ [/mm] in mol !
Im Nenner steht das aktuelle Volumen der Mischung in Litern. 100,1 sind die ml der Mischung; der Faktor 0,001 macht aus den Millilitern die Liter.
Also hast Du die Einheit des Bruches mit mol / l .
Um den negativen dekadischen Logarithmus daraus zu ziehen = pH-Wert sind die Einheiten nicht notwendig.
Du kannst mir ja einmal einen Erklärung zu geben versuchen - wenn die Zugabe an NaOH-Lösung 11 ml beträgt.
LG, Martinius
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:22 So 22.01.2012 | | Autor: | tobias155 |
> Hallo Tobias,
>
>
>
> > > > Mich verwirren halt diese ganzen Symbole/Kennzeichnungen
> > > > wie pKs, pKb, Ks, Kb, [A-], [H3O+] etc.
> > > >
> > > > Studiere Maschinenbau und habe Chemie als Nebenfach und
> > > > möchte damit dieses Semester auch möglichst abschließen.
> > > >
> > > > Achja, zu meiner Lösung noch:
> > > > Habe als Startwert 0,5 raus und als Endwert 14. Ist aber
> > > > falsch, bin ich mir ziemlich sicher.
> > >
> > >
> > >
> > > Die HCl (Vorlage) - starke Säure ! - hat doch c = 0,1
> > > mol/l .
> > >
> > > Der pH ist der negative dekadische Logarithmus der
> > > Hydroniumionenkonzentration (auswendig lernen!).
> > >
> > > - lg(0,1) = [mm]-lg(10^{-1})[/mm] = 1
> >
> > Ah okay, das macht ja Sinn für den Startpunkt. Jetzt ist
> > aber mein weiteres Problem wie ich die anderen Punkte
> > rechnerisch bestimmen kann.
> > Die Tabelle ist schon mal sehr gut nur leider verstehe ich
> > die darin verwendete Formel für die jeweilige Berechnung
> > des pH-Wertes noch nicht so richtig.
>
>
>
> Du könntest einfach googlen, unter:
>
> - "Neutralisation starke Säure + starke Base"
>
> - "Titration starke Säure + starke Base"
>
>
> Die Formeln für die pH-Wert-Berechnung unterscheiden sich,
> je nachdem, ob Du starke S/B hast, eine starke Base &
> schwache Säure - oder umgekehrt, etc. .
>
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/PH-Wert
>
>
>
> Dass Du die Tabelle nicht verstehst verblüfft mich nun
> doch - Du bist ja Ingenieurstudent und vermutlich nicht
> mehr im 1. Semester.
Doch, bin noch im ersten Semester und habe Chemie nach der 7. Klasse abgewählt. Und für das Maschinenbau Studium ist es ja nur ein Nebenfach.
>
>
> Ich erkläre einmal eine Zeile:
>
>
> Titrand: 100 ml HCl-Lsg. ; c = 0,1 mol/l ; n = 0,01
> mol
>
> Titrator: NaOH-Lsg. ; c = 1 mol/l
>
> in 0,1 ml NaOH-Lsg. befinden sich [mm]0,1*10^{-3}[/mm] mol NaOH
>
>
> [mm]\begin{array}{l|c|c|c} HCl-Lsg. \; in \; ml & NaOH-Lsg. \; in \; ml & \Sigma \; Vol. \; in \; ml& pH \\ \hline \; \; \; \; \; 100 & 0,1 & 100,1& - \; lg \left( \frac{0,01 - 0,1*10^{-3}}{0,001*100,1} \right) & & & & \\ \end{array}[/mm]
>
>
> Dir geht es um die pH-Spalte:
>
> im Zähler des Bruches steht zuerst 0,01 - das ist die
> Stoffmenge an HCL in mol, welche sich in 100 ml der Vorlage
> (Titrand) befindet.
>
> Davon in Abzug gebracht wird die Stoffmenge an NaOH, welche
> sich in 0,1 ml des Titrators befindet: das sind
> o,1*1mmol bzw. [mm]0,1*0,001mol=0,1*10^{-3}mol.[/mm]
>
> Das kann man deswegen so einfach verrechnen, weil es sich
> um die Neutralisation einer starken Säure mit einer
> starken Base handelt:
>
> [mm]Na^{+}_{(solv.)}+OH^{-}+H_3O^{+}+Cl^{-}_{(solv.)} \to Na^{+}_{(solv.)}+2 H_2O+Cl^{-}_{(solv.)}[/mm]
>
> Also steht im Zähler des Bruches immer die aktuelle
> Stoffmenge an [mm]H^{+}\,[/mm] in mol !
>
> Im Nenner steht das aktuelle Volumen der Mischung in
> Litern. 100,1 sind die ml der Mischung; der Faktor 0,001
> macht aus den Millilitern die Liter.
>
>
> Also hast Du die Einheit des Bruches mit mol / l .
>
> Um den negativen dekadischen Logarithmus daraus zu ziehen =
> pH-Wert sind die Einheiten nicht notwendig.
DANKE!!! Habe es nun endlich verstanden :)
>
>
> Du kannst mir ja einmal einen Erklärung zu geben versuchen
> - wenn die Zugabe an NaOH-Lösung 11 ml beträgt.
>
>
> LG, Martinius
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