Ameisensäure

Hallo Forum !

Ich habe eine Verständnisfrage zum pH-Wert der Ameisensäure.

Wenn ich eine 10%ige Lösung einer 85 % Ameisensäure herstelle messe ich einen pH-Wert von pH=1,7.

Stelle ich eine 10%ige Lösung einer 99 % Ameisensäure her, ergibt sich ein pH-Wert von 1,8.

Warum ist denn der pH-Wert der 99 % höher ? Das ist doch eine viel stärkere Säure also ich brine viel mehr H±Ionen ins Wasser.

Warum sinkt der pH-Wert beim Verdünnen eigentlich ab. Eine konzentrierte Ameisensäure hat einen höhere pH-wert als eine mit Wasser verdünnte. Ich stehe grad völlig auf dem Schlauch.

Besten Dank

Bernd.

Dissoziationsgrad
Hi,

ist schon ne Weile her…

…aber wenn ich mich recht entsinne, dann wie stark die Säure dissoziiert (in H3O+ und Säureanion). Ich schätze die Ameisensäure ist in der höher konzentrierten Lösung weniger dissoziiert und deshalb sind weniger H3O+ ionen vorhanden.

Aber vielleicht kann es wer noch ausführlicher erklären…

Grüsse

Mike

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Hi Stroppel!

Wenn ich eine 10%ige Lösung einer 85 % Ameisensäure herstelle
messe ich einen pH-Wert von pH=1,7.

Stelle ich eine 10%ige Lösung einer 99 % Ameisensäure her,
ergibt sich ein pH-Wert von 1,8.

Warum ist denn der pH-Wert der 99 % höher ?

Ich tippe mal auf Messungenauigkeit. Der durchschnittlichen Wald und Wiesen pH-Messung würde ich mal eine geschätze Genauigkeit von +/- 0,2 zubilligen.
Wenn du jetzt also nicht mit einem frisch kalibrierten Präzisionsinstrument die genau temperierten Lösungen gemessen hast, dann kann man sagen, dass die beiden Lösungen quasi den gleichen pH-Wert haben.

Das ist doch eine
viel stärkere Säure

Halt, stopp! Die Säurestärke ist in beiden Fällen gleich, da du ja beide Male Ameisensäure verwendet hast.

Der einzige Unterschied besteht in der Säurekonzentration, aber auch die ist nicht so stark unterschiedlich. Die erste Lösung hat eine Konzentration von 8,5%; die zweite Lösung hat eine Konzentration von 9,9%.

also ich brine viel mehr H±Ionen ins
Wasser.

Jetzt kommt der Punkt mit der Säurestärke. Ich hab den pKs-Wert jetzt nicht im Kopf, aber als organische Säure dürfte Ameisensäure eine eher schwache Säure sein, d.h. das Dissoziationsgleichgewicht liegt eher auf der Seite der undissoziierten Säure als auf der Seite der H+ und Formiat-Ionen. Da sich die Startkonzentrationen der Säuren schon nur wenig unterscheiden, und da durch das Dissoziationsgleichgewicht die Unterschiede noch geringer werden, ändert sich die H+ Ionenkonzentration kaum und deswegen misst du auch zweimal den gleichen pH-Wert.
Dazu kommt ja auch noch, dass die pH-Skala eine logarithmische Skala ist, da siehst du dann die kleinen Unterschiede eh nicht mehr. Nicht vergessen: Änderung um 1 pH-Stufe bedeutet Veränderung der H+ - Konzentration um Faktor 10.

Warum sinkt der pH-Wert beim Verdünnen eigentlich ab. Eine
konzentrierte Ameisensäure hat einen höhere pH-wert als eine
mit Wasser verdünnte.

Gegenfrage: Bist du sicher dass das so ist, oder hast du diesen Schluss aus deinen beiden Messungen gezogen?

Gruß

Stefan

Hallo Stroppel,

vor zwei Wochen habe ich erst hier im Forum die Berechnungen zur Ameisensaeure durchgefuehrt:
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…

Du musst nur Deine Konzentrationen einsetzen und dann schauen, was herauskommt.

Gruss

Henning.

Hallo Stroppel: Für die Dissoziation schwacher Säuren folgt aus dem Massenwirkungsgesetz: Kc = a^2*C/1-a; Kc: Dissoziationskonstante; a:
Dissoziationsgrad; C: Molarität (mol/lt.) Kc für HCOOH bei 20°C: 1,77*10^-4. MG HCOOH: 46,03 g/mol
In der 10%-Lösung 85% HCOOH sind 1,8466 mol HCOOH in 1kg Lösung. Aus
Kc-Gleichung folgt a ~= 0,00975. C*a = H±Konz. = 1,8466*0,00975 = 1,804*10^-2 mol H+/lt ^= pH 1,74
In der 10%-Lösung 99% HCOOH sind 2,1507 mol HCOOH in 1kg Lösung. Aus Kc-Gl. folgt a ~= 0,00903. C*a = 2,1507*0,00903 = 1,94208*10^-2 mol H1/lt. ^= pH 1,71 ----> siehe Kommentar von Henning!
Bem.: Um einen Dissoziationsgrad a von 90% (0,90) zu haben, darf die HCOOH-Konz. nur 2,185*10^-5 mol HCOOH/lt. sein. Bei a = 10% (0,10)
1,593*10^-2 mol HCOOH/lt. Gruss

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Hi,

ist schon ne Weile her…

…aber wenn ich mich recht entsinne, dann wie stark die Säure
dissoziiert (in H3O+ und Säureanion). Ich schätze die
Ameisensäure ist in der höher konzentrierten Lösung weniger
dissoziiert und deshalb sind weniger H3O+ ionen vorhanden.

Aber vielleicht kann es wer noch ausführlicher erklären…

Grüsse

Mike

Die ist zwar tatsächlich ein bisschen weniger dissoziiert, enthält aber doch mehr Oxoniumionen als die etwas verdünntere Ameisensäure.

Also: Messungenauigkeit…

Gruß,
Franz