Re: pH-Wert Salzsäure / Ameisensäure
Hallo Bernd: Vorab die Lösung, danach die Begründung. Bei dieser geringen Konzentration (0,05%) ist die HCl-Lösung wie die HCOOH-Lösung vollständig dissoziiert. Für beide Säuren gilt Formel (1): pH = -lg Co(Säure). Bei gleicher Anzahl mol/lt. wird daher bei dieser Konzentration (0,05%) für HCl wie HCOOH der gleiche pH resultieren.
Bei höherer Konzentration, für HCl > 1 mol, für HCOOH > 0,05%, gilt Formel (2): C(H3O+) = -KS/2 + Wurzel ((KS)2/4 + KS x Co (Säure))
Daten: MG HCl= 35,45 g/mol; Dichte HCl 25%, 20°C: 1,1236 g/cm3; pKS HCl= ca. -6; MG HCOOH= 46,025 g/mol; pKS HCOOH = 3,76 (3,75-3,77)
Begründung: Es gilt: sehr starke Säuren pKS < -1,74 (z.B. HCl); starke Säuren pKS -1,74 bis 4,5 (z.B. HCOOH); schwache Säuren pKS 4,5 bis 9,5. Sehr starke Säuren wie HCl sind in Konz. < 1 mol/lt. als vollständig protolysiert anzusehen. Es gilt Formel (1)
Je nach Annahme 0,05% Salzsäure oder 0,05% HCl (was gilt?) ergibt sich: pH = lg Co(Säure) ; für 0,05Gew.% HCl (0,5 g HCL/lt.): 1,3717 x 10-2 mol HCl/lt. = pH 1,86. Für 0,05% Salzsäure (0,5 g Salzsäure 25 Gew.%/lt.): 3,4284 x 10-3 mol HCl/lt. = pH 2,46
Bei starken Säuren wie HCOOH muss bei höheren Konz. (> 0,05%) die Ausgangskonz. Co (Säure) und die Protolysekonstante KS (Dissoz.konst.)
berücksichtigt werden. Es gilt Formel (2). Nach Formel (1) ergibt sich mit 0,05 Gew.% HCOOH/lt. = 1,08636 x 10-2 mol HCOOH/lt. (resp H3O+) = pH 1,964. Nach Formel (2) ergibt sich pH 1,965 (Die Rechnerei
führe ich hier nicht vor) CH3O+ = 1,083927 x 10-2; d.h die HCOOH ist zu 99,77% dissoziiert. Alles klar? Gruss
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