Unser Chemielehrer hat uns die folgende Aufgabe gegeben:
Angegeben sind die jeweiligen Anfangskonzentrationen c0 der Säuren in wäss. Lösung, sowie der pH-Wert der Lösung. Finde hraus, ob dir betreffende Säure als „stark“, „mittelstark“ oder „schwach“ eingestuft werden kann!
A) Trichloressigsäure-Lsg. c0(Cl3CCOOH)=0,1 mol/l; pH=1
B) Monochloressigsäure-Lsg. c0(ClH2CCOOH)=0,1 mol/l; pH=1,7
C) Propansäure-Lsg. c0(C2H5COOH)=0,1 mol/l; pH=2,94
Ich weiß beim besten Willen nicht, wie ich das machen soll!!!
Könnt ihr mir vielleicht helfen? Ich wäre euch superdankbar!!!
Hallo Vince,
der pH-Wert ist definiert als negativer dekadischer Logarithmus der Konzentration an H+ Ionen (also an Protonen). Oder kurz als Formel:
pH = -log c(H+) (1)
Für starke Säuren kann man näherungsweise annehmen, daß sie in wässriger Lösung vollständig dissoziiert, d.h. in Ionen zerfallen sind. Daher kann man die Konzentration der Protonen gleich der Konzentration der Säure setzen:
c(H+) = c(Säure) (2)
und Gleichung (1) kann damit so formuliert werden:
pH = -log c(Säure) (3)
Je schwächer eine Säure ist, umso geringer ist ihr Dissoziationsgrad, d.h. je schwächer die Säure ist, desto weniger zerfällt sie in Wasser in Protonen und Säureanionen. Dies führt dazu, daß die Näherung c(H+) = c(säure) nicht mehr erfüllt ist. Damit gilt auch die Gleichung 3 nicht mehr. Um nun eine qualitative Aussage über die Stärke einer Säure zu treffen, kannst Du einfach ausprobieren, wie gut Gleichung 3 erfüllt ist. Je besser sie erfüllt ist, umso stärker ist die Säure.
Für den Fall der Trichloressigsäure ist c0 = 0,1, für den pH ergibt sich daher pH = -log 0,1 = 1. Die Näherung für den Fall einer starken Säure ist also erfüllt, Trichloressigsäure ist eine starke Säure. Im nächsten Fall ist der pH-Wert knapp doppelt so groß (1,7), d.h. Gleichung 3 ist nicht mehr erfüllt; Monochloressigsäure ist eine mittelstarke Säure. Im Fall C ist die Abweichung noch größer (2,94 statt dem berechneten Wert 1), d.h. Propansäure ist eine noch schwächere Säure. Wenn Du noch mehr zu pH-Wert Berechnungen von starken, mittelstarken und schwachen Säuren wissen willst, kannst Du mal hier nachsehen: http://userpage.fu-berlin.de/~zombie/3Sem/Quantitati…
Unter den Punkten 1.1 bis 1.4 findest Du dort erkärt, wie man pH-Werte starker, mittelstarker und schwacher Säuren berechnet.
Gruß, Florian
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zunächst einmal hat die Stärke einer Säure nichts mit dem pH-Wert der Lösung zu tun.
Die Stärke einer Säure ergibt sich über den Dissoziationsgrad.
Besagt also, wieviele Moleküle im Verhältnis zur gesamt Molekülzahl schon in H3O + und R- reagiert haben.
Mit anderen Worten heißt das, wie stark das Gleichgewicht auf der rechten Seite liegt.
Aufgrung der Säurekonz und des pH-Wertes kannst Du ermitteln, wieviele Moleküle bereits im Wasser dissoziiert sind.
{ pH= -log (h3O+) }
Dann berechnest Du den Dissoziationsgrad.
Je größer dieser ist, desto stärker die Säure.
Vermutlich ist die Propansäure die Stärkste?
Versuch es mal, vielleicht kommst Du ja so weiter.
Alexander
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wie schon gesagt dissozieren nicht alle Säuren in gleichen Maße.
Fall A:
der pH-Wert ist 1, folglich ist die Konz. der H3O+ Ionen 0,1 mol/l. Da zusätzlich die Konz. der Säure 0,1 mol/l ist dann müssen folgerichtig nahezu alle Teilchen dissoziert vorliegen.
Die Saure ist daher stark.
Fall B: pH-Wert ist höher, dH nicht alle Teilchen sind dissoziert und damit muss die Säure schwächer sein. Das gleiche gilt für Fall 3, bei dem die Saure noch schwächer ist, da noch weniger Teilchen dissoziert sind.
Wenn Konzentration und pH-Wert bekannt sind lässt sich daraus der pKs-Wert berechen der zur Bewertung der Säurestärke herangezogen wird.
Gruss Reinhard
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zunächst einmal hat die Stärke einer Säure nichts mit dem
pH-Wert der Lösung zu tun.
Eigentlich schon, du hast es ja auch selber erklärt…
Die Stärke einer Säure ergibt sich über den Dissoziationsgrad.
Besagt also, wieviele Moleküle im Verhältnis zur gesamt
Molekülzahl schon in H3O + und R- reagiert haben.
Mit anderen Worten heißt das, wie stark das Gleichgewicht auf
der rechten Seite liegt.
Aufgrung der Säurekonz und des pH-Wertes kannst Du ermitteln,
wieviele Moleküle bereits im Wasser dissoziiert sind.
{ pH= -log (h3O+) }
Dann berechnest Du den Dissoziationsgrad.
Je größer dieser ist, desto stärker die Säure.
Vermutlich ist die Propansäure die Stärkste?
Nein, ist sie nicht, sie ist die Schwächste!
Versuch es mal, vielleicht kommst Du ja so weiter.
Alexander
Sollte keine Haarspalterei sein, sondern nur zur Nicht-Verwirrung des Fragestellers beitragen!
zunächst einmal hat die Stärke einer Säure nichts mit dem
pH-Wert der Lösung zu tun.
Eigentlich schon, du hast es ja auch selber erklärt…
Der pH Wert hat nichts zwingend etwas mit der Säurestärke zu tun. Eine starke Säure (HCl) kann man soweit verdünnen,daß man eine hohen pH Wert erreicht,bsp.weise pH=5. Dennoch bleibt HCl eine starke Säure. Essigsäure liegt auch in diesen Bereich und ist eine mittelstarke Säure.
Der Zusammenhang ist nur gegeben,bei gleichen Konzentrationen.
Wie bereits erwähnt ist ja der Dissoziationsgrad(A)entscheident.
Da A mit c0 und Ks(Säurekonstante) zusammenhängt ergibt sic folgende Regel:
Wenn Ks/c0 > 10 ist, nimmt man vollst. Dissoziation an, starke Säure. Wenn 0.01 pKs=-0.08,ergibt Ks=1.2, Ks/c0=12,starke S.
B)pKs=2.87, Ks=0.0013,Ks/c0=0.013, gerade noch eine mittelstarke S.
C) pKs=4.87, Ks=0.000013, Ks/c0=0.00013, schwache S.
Ich hoffe es hilft die weiter
MfG
Roberto
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zunächst einmal hat die Stärke einer Säure nichts mit dem
pH-Wert der Lösung zu tun.
Eigentlich schon, du hast es ja auch selber erklärt…
Der Zusammenhang ist nur gegeben,bei gleichen Konzentrationen.
Genau diesen Zusammenhang hatte ich ja gemeint - eben, wie es mein Vorgänger erklärt hatte, nur fand ich seine Behauptung ein bissl irreführend „…pH hat NICHTS mit der Säurestärke zu tun…“
Wie gesagt, ich meine das nicht als Haarspalterei, sondern nur als Ausräumung aller Unklarheiten für den Fragesteller.