autoprotolyse wasser < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:27 Sa 03.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt
Hallo
Ich quäl mich grad durch mein chemiebuch und stehe nun völlig aufm schlauch. Das Problem ist, dass ich mir das alles selbst erarbeiten muss, weil ich ein paar monate krank geschrieben war.
Es geht um die auoprotolyse von wasser.
H2O + H2O [mm] \gdw [/mm] H3O+ +OH-
Massewirkungsgesetz
K = c(H3O+) * c( OH-)
----------------
[mm] c^2(H2O)
[/mm]
Schön und gut. Ich weiß zwar, wie ich die konzentration des wassers ausrechnen kann, aber nicht die der Ionen. Kann man die konzentration irgendwie berechnen oder gibts dafür tabellen?
Des weiteren steht in meinem buch :
Die konzentration des wasser ist also 55,5 mol/l^-1. Dieser wert ist gegenüber den Ionenkonzetrationen so groß, dass [mm] c^2(H2O) [/mm] auch bei verschiebung des Gleichgewichts als konstant angesehen werden kann. Man fasst daher [mm] c^2(H2O) [/mm] mit der Gleichgewichtskonstanten K zu einer neuen Konstante Kw zusammen.
Kw = K * [mm] c^2(H2O) \gdw [/mm] Kw = c(H3O+) * c(OH-)
Die Konstante Kw bezeichnet man als Ionenprodunkt. Bei 25 Grad ist Kw = 1,008 * 10^-14 [mm] mol^2*l^-2 [/mm] ....
Um ehrlich zu sein versteh ich den ganzen text nicht so richtig. Ich kann mir nichts unter dem Ionenprodukt vorstellen. WOher hat man die Ionenkonzentrationen um mit der formel Kw ausrechnen zu können? Und das mit der zusammenfassung von K und Kw versteh ich auch nicht. Kann mir das vll mal jemand erklären.?
MFG Susi
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:03 Sa 03.03.2007 | | Autor: | homme |
Hallo Susi,
ich versuche es dir mal zu erklären.
Die Autoprotolyse von Wasser sagt aus, dass ein Teil der H2O Moleküle sich in OH- und H3O+ Ionen aufspalten.
Nun zu deinem Problem
Des weiteren steht in meinem buch :
Die konzentration des wasser ist also 55,5 mol/l^-1. Dieser wert ist gegenüber den Ionenkonzetrationen so groß, dass auch bei verschiebung des Gleichgewichts als konstant angesehen werden kann. Man fasst daher mit der Gleichgewichtskonstanten K zu einer neuen Konstante Kw zusammen.
Kw = K * Kw = c(H3O+) * c(OH-)
[blue] Man schafft die neue konstante Kw, da man sagt, dass selbst wenn sich die H3O+ oder OH- Ionen-Konzentration nur gering verändert, zum Beipsiel von 10^-7 auf 10^-4, hast du immer noch grob 55,55 mol/l H20. Das heißt die Molemenge H20 in einem Liter ist konstant. [blue]
Die Konstante Kw bezeichnet man als Ionenprodunkt. Bei 25 Grad ist Kw = 1,008 * 10^-14 ....
[blue] Das Wasser einen Kw von 1,008*10^-14 hat, sagt letztlich nichts anderes aus, dass in einem Liter 10^-7 mol/l jeweils H3O+ und OH--Ionen existieren und somit Wasser (dest.) einen pH von 7 hat. [blue]
Ich hoffe, dass ich dir weiterhelfen konnte. Falls was unklar ist schreibst es nochmals rein. [Ansonsten auch www.wikipedia.de eine gute Anlaufstelle für Probleme.]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:22 Sa 03.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Danke für die schnelle antwort. Ich frage mich einfach wie man die konzetration der ionen berechnet. Man brauch sie doch sowohl fürs massewirkungsgesetz als auch für das ionenprodukt. wo steht die konzentration denn? Wie kommt man auf die 10^-7?
Susi
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Hallo susa,
die Konzentration von [mm] 10^{-7} [/mm] mol/l von [mm] c(H^{+}) [/mm] und [mm] c(OH^{-}) [/mm] am Neutralpunkt von Wasser werden nicht irgendwie berechnet, sondern gemessen, experimentell ermittelt. Z.B. durch die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit oder des pH-Wertes von sehr reinem Wasser.
Es handelt sich bei dem Ionenprodukt des Wassers gewissermaßen um eine stoffspezifische Konstante (ebenso wie z.B. die Dichte oder die Wärmekapazität), welche das Ausmaß der Autoprotolyse charakterisiert.
Andere Lösungsmittel, wie z.B. flüssiges [mm] NH_{3}, [/mm] Eisessig oder Ethanol haben andere Zahlenwerte (Konstanten) für ihr Ionenprodukt bei der Autoprotolyse.
Bsp.: in flüssigem Zustand, bei - 50°C, autoprotolysiert [mm] NH_{3} [/mm] nach
2 [mm] NH_{3} [/mm] <--> [mm] NH_{2}^{-} [/mm] + [mm] NH_{4}^{+}
[/mm]
das Ionenprodukt beträgt
[mm] K_{NH_{3}} [/mm] = [mm] c(NH_{2}^{-}) [/mm] * [mm] c(NH_{4}^{+}) [/mm] = [mm] 10^{-30} mol^{2}/l^{2}
[/mm]
bei neutralem pH beträgt [mm] c(NH_{2}^{-}) [/mm] = [mm] c(NH_{4}^{+}) [/mm] = [mm] 10^{-15} [/mm] mol/l
LG, Martinius
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:34 Sa 03.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Heißt das also das es tabellen gibt wo zu jedem stoff diese Konstante steht?
mfg Susi
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Hallo Susi,
ja genau, da gibt es Tabellen, in denen die Zahlenwerte der Ionenprodukte bzw. die Gleichgewichtskonstanten für die Autoprotolyse von protischen Lösungsmitteln drin stehen.
LG, Martinus
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:32 So 04.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Hallo
Hab mich nun en bisschen weiter durch das teham gequält und bin schließlich bei säuren und basen angelangt.
Nur eine kleine frage.
unzwar habe ich einmal die Formel
pKw = ph + pOH
und die formel
pKw = pks + pkb
gefunden .
Geh ich richtig in der annahme das der ph wert der pks wert ist und der pOh wert dem pkb entspricht? also sie einfach nur 2 unterschiedliche bezeichnungen haben ?
MFG Susi
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Hallo Susi,
nein, das sind zwei ganz verschiedene Konstanten. Der [mm] pK_{W} [/mm] ist eine stoffspezifische Konstante des Wassers, die dessen Autoprotolyseverhalten kennzeichnet.
Der pH ist der - lg [mm] c(H^{+}), [/mm] der pOH ist der - lg [mm] c(OH^{-}) [/mm] des Wassers; diese Werte verändern sich, je nachdem vieviel und welche Säure oder Base man ins Wasser hineinschmeißt; ihre Summe pH + pOH = [mm] pK_{W} [/mm] bleibt aber immer gleich.
Der [mm] pK_{S} [/mm] hingegen charakterisiert das Protolyseverhalten eines beliebigen Säuremoleküls in Wasser. D. h., man kann die Stärke einer Säure durch die stoffspezifische Konstante des [mm] pK_{S} [/mm] angeben. Sie gibt an, wie stark ein Molekül HA (in Wasser) in [mm] H^{+} [/mm] und [mm] A^{-} [/mm] dissoziiert.
HA + [mm] H_{2}O [/mm] <--> [mm] H_{3}O^{+} [/mm] + [mm] A^{-} [/mm]
Hier ist HA die Säure (Protonendonator) und Wasser die Base (Protonenakzeptor); auf der anderen Seite der Gleichung ist [mm] H_{3}O^{+} [/mm] die korrespondierende Säure und [mm] A^{-} [/mm] die korrespondierende Base.
Der [mm] pK_{B} [/mm] gibt dann die Basenstärke der korrespondierenden Base [mm] A^{-} [/mm] an, die ja aus dem ursprünglichen Säuremolekül HA entstanden ist; auch der [mm] pK_{B} [/mm] ist eine stoffspezifische Konstante.
Die Summe von [mm] pK_{S} [/mm] und [mm] pK_{B}, [/mm] bezogen auf ein und dasselbe Molekül (!) bzw. die gleiche Säuregruppe oder die gleiche Basengruppe, ist konstant mit
[mm] pK_{S} [/mm] + [mm] pK_{B} [/mm] = 14 (im Lösungsmittel Wasser).
[mm] pK_{S} [/mm] und [mm] pK_{B} [/mm] sind im Gegensatz zu pH und pOH nicht veränderlich.
Mehrprotonige Säuren haben dementsprechend mehrere [mm] pK_{S} [/mm] und [mm] pK_{B} [/mm] Werte.
LG, Martinius
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:36 So 04.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Ich hab nun mal ein paar aufgaben zu ph- WErt berechnung von säuren und basen in wässrigen lösungen gemacht. Dabei habe ich immer nur mit pH und pOH wert rechnen müssen. Wofür braucht man denn dann den pKs wert. Nur um zu wissen ob es sich um ne starke oder schwache Base/ Säure handelt und man demnach weißß welche formel man verwenden muss? oder brauch man den pkb und pks wert noch für was anderes?
MFG Susi
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Hallo Susi,
der [mm] pK_{S}-Wert [/mm] teilt dir in der Tat mit, wie stark oder schwach eine Säure ist.
Ber [mm] pK_{B}-Wert [/mm] teilt dir mit, wie stark oder schwach eine Base ist.
Für die pH-Wert_Berechnung von schwachen Säuren oder Basen benötigt man den pK-Wert. Wenn Du bisher keine pK-Werte bei der Berechnung von pH-Werten benötigt hast, hattest Du es wahrscheinlich nur mit starken Säuren oder Basen zu tun.
Hier eine Berechnung am Beispiel der (schwachen)Propansäure: https://www.vorhilfe.de/read?i=235891
LG, Martinius
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:43 So 04.03.2007 | | Autor: | SusaSch |
Hab bisher wirklich nur mit starken säuren gerechnet und erst jetzt gesehen, dass die berechnung bei schwachen säuren anders ist.
Danke für die hilfe :)
Susi
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