Hilfäää ihr Chemiker und innen
Problem :
Ich habe 5ml Schwefelsäure mit 21 ml Natronlauge(c=0.1 mol/l) neutralisiert.
Frage Wieviel Schwefeldioxid war in den 5 ml
(Es können astronomische summem sein um 100g)
Wenn ihr den Rechenweg dazu schreiben würdet währe ich euch zu teifst dankbar
P.S.: Danke an jeden der Sich drann setzt
P.P.S.:Wenn ich die lösung noch heute Hätt würde ein Traum in erfüllung gehen
Danke nochmal
Problem :
Ich habe 5ml Schwefelsäure mit 21 ml
Natronlauge(c=0.1 mol/l) neutralisiert.
Frage Wieviel Schwefeldioxid war in den 5
ml
Das ist in der Tat Problem, weil Schwefelsäure normalerweise kein Schwefeldioxid enthält. Wenn man Schwefeldioxid mit Wasser umsetz entsteht schweflige Säure:
SO2 + H2O -> H2SO3
Um daraus Schwefelsäure zu machen müßte man beispielsweise Luft hineinblasen:
H2SO3 + 1/2 O2 -> H2SO4
Leider ist es für die Lösung der Aufgabe von großer Bedeutung, ob es sich um Schwefelsäure oder um schweflige Säure handelt.
Ist es Schwefelsäure, dann ist die Lösung einfach, weil es sich um die Neutralisation einer sehr starken Säure mit einer sehr starken Base handelt. Es wird also genau doppelt so viel Natronlauge benötigt:
H2SO4 + 2 NaOH -> Na2SO4 + 2 H2O
Mit den zugegebenen 0.0021 mol NaOH wurden also 0,00105 mol H2SO4 neutralisiert. Mit einer Molmasse von 98g/mol sind das 0,1g Schwefelsäure.
Handelt es sich dagegen um schweflige Säure, dann wird es wesentlich komplizierter, weil bei der Neutralisation einer schwachen Säure mit einer starken Base der pKs-Wert der Säure berücksichtigt werden muß. Nach der Henderson-Hasselbach-Gleichung gilt für die Neutralisation einer einbasigen schwachen Säure
HA + OH- -> A- + H2O
pH=pKs+lg([A-]/[HA])
Bei der schwefligen Säure ist es noch schlimmer, weil sie in zwei Stufen dissoziiert
H2SO3 HSO3- + H+ SO32- + 2 H+
und deshalb gleich zwei pKs-Werte hat. Bevor ich also ausrechnen kann, bei welchen Konzentrationen pH=7 erreicht wird, muß ich mir die beiden pKs-Werte suchen, die ich momentan leider nicht zur Hand habe.
Wurde die Zugabe der Natronlauge dagegen nicht bei pH=7, sondern am zweiten Äquivalenzpunkt beendet:
H2SO3 + 2 NaOH -> Na2SO3 + 2 H2O
dann gilt das Gleiche, wie für die Schwefelsäure und es lagen 0,00105 mol schweflige Säure vor. Bei einem Molvolumen von 22,4 l/mol entspräche das 23,5ml SO2.
Wurde nur bis zum ersten Äquivalenzpunkt titriert:
H2SO3 + NaOH -> NaHSO3 + H2O
so handelt es sich um das doppelte Volumen, also 47ml SO2.
Ich habe 5ml Schwefelsäure mit 21 ml
Natronlauge(c=0.1 mol/l) neutralisiert.
Frage Wieviel Schwefeldioxid war in den 5
ml
Ähm wenn Du Schwefelsäure neutralisiert hast, ist da normalerweise kein Schwefeldioxid SO2 drin, höchstens Schwefeltrioxid SO3
Gehen wir mal davon aus, Du meinst schwefelige Säure, die hat nämlich SO2 als Anhydrid.
21 ml 0,1 molare Lösung entsprechen 2,1 mmol (sprich Millimol) Natronlauge da SO2 bzw schwefelige Säure H2SO3 eine sogenannte zweiwertige Säure ist, entsprechen dem 1,05 mmol. Die Molmasse von SO2 ist 64,06 g/mol = 1000 mmol
Daraus folgt: 1,05 mmol sind 0,067 g oder 67 mg (sprich Milligramm)
Wenn es aber SO3 ist, das Du bestimmen willst, geht es ganz anaolg.
Molmasse SO3 ist 80,06 g/mol oder 1000 mmol. Also sind 1,05 mmol 0,084 g oder 84 mg.
(Es können astronomische summem sein um
100g)
Wie soll das denn gehen?! 100 g in 5 ml?!
aber siehe oben, es sollen wohl mg sein oder?!
Gandalf
Hey da warst Du etwas schneller als ich (kannst wahrscheinlich schneller tippen).
Gandalf
Danke euch alle. Mal sehen wie ich das morgen in meinen Vortrag einbringe
Bevor ich also ausrechnen kann, bei
welchen Konzentrationen pH=7 erreicht
wird, muß ich mir die beiden pKs-Werte
suchen, die ich momentan leider nicht zur
Hand habe.
Daran soll’s nicht scheitern 
- Stufe: 1,81
- Stufe: 6,91
Gruß, Kubi
Daran soll’s nicht scheitern
- Stufe: 1,81
- Stufe: 6,91
Na dann woll’n wir mal:
Der erste pKs-Wert ist so klein, daß die Reaktion
H2SO3 + OH- -> HSO3- + H2O
quantitativ ablaufen wird und wir nur noch die zweite Stufe
HSO3- + OH- -> SO32- + H2O
berücksichtigen müssen bei pH=7 folgt aus der Henderson-Hasselbach-Gleichung also
[SO32-]=100,09*[HSO3-]
Da sich das Volumen herauskürzt, können wir anstelle der Konzentrationen [SO32-] und [HSO3-] mit den entsprechenden Stoffmengen arbeiten, die aus der Stöchiometrie der Reaktionsgleichungen hervorgehen:
n(SO32-)=n(NaOH)-n0(H2SO3)
n(HSO3-)=2*n0(H2SO3)-n(NaOH)
Wenn wir das Ganze nach der Ausgangsstoffmenge der schwefligen Säure umstellen erhalten wir
n0(H2SO3)=n(NaOH)*(1+100,09)/(2+100,09)
Mit der bereits berechneten Stoffmenge von n(NaOH)=0,0021 mol ergibt sich daraus eine Stoffmenge von 0,00145 mol schwefliger Säure, was 93 mg bzw. 32,5 ml SO2 entspricht.