pH =4 und pH= 0 bei HCl

Wissenschaft Chemie
#1

Servus,
Ich hab morgen eine Chemieklausur und bei der Vorbereitung habe ich folgende Frage Gefunden:
„Um das wie viel fache des Ausgangsvolumen muss eine Salzsäurelösung verdünnt damit sich der pH-Wert von 0 auf 4 erhöht ?“
Mein Lösungsansatz Ist folgender:
"
pH(HCl)= -log(c(H30+))
c(HCl) = c(H3O+)

0=- log(x1) |*(-1)
0 = log(x1) |10^( )
10^0=10^log(x1) |
1 = x1

4 = -log(x2) |*(-1)
-4= log(x2) |10( )
10^(-4)=10^(log(x2))
1/(10000)= x2

A:„Um den Faktor 10.000 muss die Lösung verdünnt werden“

"
Da Mir aber der Faktor zehntausend sehr extrem vorkommt,bin ich mir nicht sicher ob meine Rechung richtig ist. Es wäre cool, wenn mir jemand sagen könnte, ob das stimmt und falls nicht, wie es richtig ist.

#2

Also ich hab das auch so gerechnet und bin daher deiner Meinung. Die verdünnung um den Faktor 10000 macht sinn, da nur mit Wasser verdünnt wird. (Mit Lauge wäre das viel weniger)

#3

Tut mir sehr leid, aber mit diesen Rechnungen stehe ich auf Kriegsfuß!

#4

Du hast richtig gerechnet:
Bei PH 0 ist H3O+ Konz 10 hoch 0= 1 Mol /L
Bei PH 4 ist H3O+ konz. 10 hoch -4 = 0,0001 mol /l
Um 1mol/l auf 0,0001 mol/l zu bringen muß ich mit 10.000 multiplizieren. Ich muß also die 10.000 fache Menge Wasser zuführen

#5

da kann ich dir leider nichts weiterhelfen, Sorry!

#6

nach defination des pH" der negative loagarythmus der wasserstoffionenkozentration in mol/l
d.h 0=10hoch minus 0 = 1g/l H+ ionen
4= 10 hoch minus 4 = 0.0001 g/l H+ ionen
so unglaublich es klingt aber es ist so.
gruss gottfried

#7

Hi,

nuja, also Deine Rechnung stimmt jedenfalls. :wink:
Die Definition des pH-Werts beruht nun mal auf einer logarithmischen Skala und wenn sich der pH-Wert um 1 ändert, andert sich die Konzentration der H3O+ um Faktor zehn. Ergo kann man das im Falle einer starken Säure bei dieser Aufgabenstellung sogar locker im Kopf rechnen :wink:

Solche logarithmischen Skalen benutzt man gern in den Naturwissenschaften, wenn man ansonsten sehr große oder kleine Zahlen schreiben müßte. Ein anderes Beispiel wäre die Bel (Dezibel)-Skala für den Schallpegel.

Grüße,
Grünblatt

#8

Hallo,
ja du hast richtig gerechnet.
Viel Glück für morgen.

#9

tut mir leid, aber das möchte ich jetzt nicht nachrechnen.

sven

#10

Rechnung stimmt.

Die Lsg muss a u f das 10.000 fache verdünnt werden, also u m das 9999 fache! (Diesen Unterschied kennen aber auch leider nicht alle Lehrer!)

#11

Hallo!

Deine Rechnung und das Ergebnis ist richtig, wenn auch der Rechenweg komplizierter als notwendig ist.

Den Zusammenhang zwischen pH- Wert und H+ Konzentration (bei starken Säuren wie HCl = der Säurekonzentration) hast du ja selber aufgestellt.

pH 0 = 10^0mol/L H+ Ionen
PH 4 = 10^-4mol/L H+ Ionen

In der Lösung mit pH 0 sind also 10^4 = 10000 mal mehr H+ Ionen enthalten. Also musst du um genau diesen Faktor verdünnen.

Bei schwachen Säuren wie z.B Essigsäure geht diese Rechnung so jedoch nicht auf, weil die Dissoziation zu H+ und Säurerest unvollständig und konzentrationsabhängig ist. Aber das nur zur Info. Es wahr ja explizit nach HCl gefragt.

Sorry das ich nicht mehr pünktlich zur Klausur geantwortet habe. Aber da deine Rechnung ja grundsätzlich richtig war hofe ich, dass das Ergebnis der Prüfung trotzdem positiv ausfällt.

Schöne Grüße

Sven

#12

Moin!

Es sind 4 Zehnerpotenzen, also ist 10.000 (Zehntausend) richtig.

Viel Erfolg!

#13

war richtig, ich hoffe, die klausur is gut verlaufen, dein lösungsansatz ist übrigens nur eine näherung, diese liefert nur akzeptable genauigkeit für starke säuren in kleinen konzentrationen, denn zum einen dissoziert eine säure in wasser nie vollständig (gleichgewichtsreaktion, säurekonstante!) und eigentlich ist der pH-Wert der negativ dekadische logarithmus der H^(+)-aktivtät, das geht jedoch über abitur-niveau hinaus :wink:

#14

war richtig, ich hoffe, die klausur is gut verlaufen, dein lösungsansatz ist übrigens nur eine näherung, diese liefert nur akzeptable genauigkeit für starke säuren in kleinen konzentrationen, denn zum einen dissoziert eine säure in wasser nie vollständig (gleichgewichtsreaktion, säurekonstante!) und eigentlich ist der pH-Wert der negativ dekadische logarithmus der H^(+)-aktivtät, das geht jedoch über abitur-niveau hinaus :wink:

ausserdem spielt noch die autoprotolyse des wassers eine rolle, es ist ja nicht nur die säure für die H+ zuständig!

#15

Hallo!
Kommt mit richtig vor: 10 hoch 4 als Lösung.

Mit freundlichen Grüßen
K.