Hallo!
Ich hab ein Problem mit wässriger HCL (10^-9 mol/l). Wenn ich nun den Ph errechne
pH=-log c(H3O+) aber dann kommt bei mir pH 9 raus. Habe irgendwo gelesen, dass es was mit der Autoprotolyse des Wassers zu tun hat, aber den genauen Zusammenhang versteh ich nicht. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
MFG micha
Moin,
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Du hast durch die Autoprotolyse 10-7 mol/l H3O+, also 0,0000001 mol/l.
Jetzt kommen also 10-9 mol HCl/l dazu, macht also
0,0000000101 mol H3O+/l.
Klar?
Gandalf
Huhu!
Wobei das nur eine Näherung ist.
Denn pKw bleibt 14. Wenn ich Protonen dazu gebe, kann ich die nicht einfach addieren, da ich sonst einen anderen pKw hätte. Ich kann sie auch nicht einfach addieren und dafür die selbe Menge OH-Ionen auf der anderen Seite abziehen. Denn auch dann würde sich pKw ändern, denn
Wenn c(H) * c(OH) = 10^-14 ist, ist
(c(H) + x) * (c(OH) - x) != 10^-14
Das genau auszurechnen ist etwas komplizierter. Die Summe meiner Ladungen muss ja gleich sein, also
c(Cl) + c(OH) = c(H)
UND
c(H) * c(OH) = 10^-14
Das jetzt durch zu exerzieren ist lang und sicher überflüssig. Auch wenn es nur eine Hausaufgabe war, sollte man hierbei allerdings im Hinterkopf behalten, dass Gandalfs Lösung eine Näherungslösung ist. (Man macht bei solchen Rechnungen öfters Vereinfachungen, weil es die Rechnung wesentlich erleichtert und das Ergebnis nicht wahnsinnig vom „genauen“ abweicht.).
Zum besseren Verständnis:
Nehme ich Gandalfs Lösung:
0,000000101 mol H+ und 0,0000001 mol OH (denn die müssen unverändert bleiben, da ich sonst einen negativen Ladungsüberschuss hätte wegen 0,000000001 mol Cl, s. auch fett-Markierung oben)
Dann habe ich Kw = 0,0000001 * 0,000000101 = 0,0000000000000101, also nicht mehr genau 10^-14.
Oder ganz allgemein gesagt, wenn ich in einer Gelichgewichtsreaktion einen Stoff hinzufüge, verschiebe ich ja das Gleichgewicht in die andere Richtung. Bedeutet konkret: Wir hätten hier einen Wert etwas unterhalb dem aus Gandalfs Näherungslösung, da ein Teil der H+ durch die OH- der Autoprotolyse neutralisiert würde.
Soll keine Klugscheißerei sein, sondern lediglich der Hinweis, dass wir gerade bei solchen Aufgaben oft mit Näherungen arbeiten, um uns die Rechnung zu erleichtern. Wenn ich Lehrer in der Schule wäre, würde ich für Gandalfs Lösung die volle Punktzahl geben.
Ich erinnere mich, dass wir die genaue Lösung in der Uni mal durchgerechnet haben. In der Schule wird es dem Lehrer aber sicherlich nur darum gehen, ob jemand einfach „blind“ pH = 9 aufschreibt oder sich (wie unser Fragesteller) wundert, dass da was nicht stimmen kann.
Gruß
Hallo,
Ich hab ein Problem mit wässriger HCL (10^-9 mol/l). Wenn ich
nun den Ph errechne
ich komme mit anderen Überlegungen auf pH = 6,99.
Gruß
watergolf
Huhu!
Nachtrag: Die Lösung ist eig. doch recht einfach.
Also, wir wissen 2 Dinge:
c(H+) = c(OH-) + 10^-9
c(H+) * c(OH-) = 10^-14
Setzen wir ein:
c(H+) * (c(H+) - 10^-9) = 10^-14
c² - 10^-9*c -10^-14 = 0
Quadratische Gleichung
Kann man dann auflösen und kommt auf eine physikalisch unsinnige Lösung (