Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 
Stärke einer Säure bzw. Base (III)
 
Die Stärke einer Säure bzw. Base, die sich durch die Größe des pKs- bzw. pKb-Werts bestimmt, lässt eine Einteilung in drei Gruppen zu:
Qualität Säure Base
stark pKs < 1,5 pKb < 1,5
mittelstark 1,5 < pKs < 4,75 1,5 < pKb < 4,75
schwach pKs > 4,75 pKb > 4,75
Entsprechend dieser Einteilung wird im 
folgenden dargelegt, wie der pH-Wert aus 
dem pKs- bzw. pKb-Wert berechnet wird.
 

I. Starke Säuren
1. Welchen pH-Wert hat eine Salzsäure-Lösung mit der Konzentration co(HCl) = 0,25 mol/L?
Lösungsschema:

a).

Formuliere das Protolyse-Schema:______________________________________________________________________________________________

b).

Fallbestimmung: ___________________________________________________________________________________________________________

c). 

Anwendung der pH-Definition: _______________________________________________________________________________________________

2.

Welche Anfangskonzentration co(HCl) hat eine Salzsäure-Lösung mit dem pH=3,2?

a).

Formuliere das Protolyse-Schema:_____________________________________________________________________________________________

b).

Fallbestimmung: ___________________________________________________________________________________________________________

c).

Anwendung der pH-Definition: _______________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________

II.

Schwache Säuren

3.

Welchen pH-Wert hat eine Essigsäure-Lösung mit der Konzentration co(HAc) = 0,25 mol/L?

a).

Formuliere das Protolyse-Schema: ______________________________________________________________________________________________

b).

Fallbestimmung: ____________________________________________________________________________________________________________

c).

Gleichung für Ks: ___________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________

d).

d. Anwendung der pH-Definition: ________________________________________________________________________________________________

4.

Welche Anfangskonzentration co(HAc) hat eine Essigsäure-Lösung mit pH=3,2?

a).

Formuliere das Protolyse-Schema: ______________________________________________________________________________________________

b).

Fallbestimmung: ____________________________________________________________________________________________________________

c).

Gleichung für Ks: ___________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________


Hausaufgaben:
Berechne nach den oben angegebenen Lösungswegen jeweils die fehlende Größe und trage sie in die Tabelle ein:

Stoffname

c0(Anfangskonzentration)

pH-Wert

Blausäure HCN

0,5 mol/L

 

Ammoniumchlorid

 

4,88

Ammoniak

 

11,27

Natriumacetat

1,2 mol/L

 


Lösungen:

I. Starke Säuren

1. Welchen pH-Wert hat eine Salzsäure-Lösung mit der Konzentration co(HCl) = 0,25 mol/L?
Lösungsschema:

a. Protolyse-Schema:     HCl + H2 <====> H3O+   + Cl¯

b. Fallbestimmung:        pKs(HCl) = -3 bis -6 < 1,5  ==> starke Säure: c(H3O+)  =  c0(HCl)

c. Anwendung der pH-Definition: pH = - log c(H3O+) = - lg 0,25 = 0,6

2 .Welche Anfangskonzentration co(HCl) hat eine Salzsäure-Lösung mit dem pH=3,2?

a. Protolyse-Schema: wie oben

b. Fallbestimmung: wie oben

c. Anwendung der pH-Definition: pH = - log c(H3O+) <=>  c(H3O+) = 10-pH

                                              c0(HCl)  = 10-3,2 6,3*10-4 mol/L

II. Schwache Säuren

3. Welchen pH-Wert hat eine Essigsäure-Lösung mit der Konzentration co(HAc) = 0,25 mol/L?

a. Protolyse-Schema: CH3COOH(l)  +    H2O(l)   <====> H3O+(aq)   + CH3COO¯(aq)                      CH3COOH = HAc

b. Fallbestimmung: pKs(HAc) = 4,76  >  4,75: also schwache Säure, damit gilt c(HAc) = c0(HAc)

c. Gleichung für Ks: Ks c(H3O+)  * c(Ac¯)  /  c(HAc);  da c(H3O+) = c(Ac¯) und c0(HAc) = c(HAc), wird

                                Ks c2(H3O+) / c(HAc);     c(H3O+) = √(Ks c(HAc))  =  2,08*10-3 ==>  

d. Anwendung der pH-Definition: pH =  2,68
 

4. Welche Anfangskonzentration co(HAc) hat eine Essigsäure-Lösung mit pH=3,2?

a. Protolyse-Schema: wie oben

b. Fallbestimmung: wie oben

c. Gleichung für Ks: pH = 3,2  ==> c(H3O+) = 10-3,2  ;   c0(HAc) =  c2(H3O+) / K=  2,3 * 10-2 mol/L

                              c0(HAc)  = 2,3 * 10-2 mol/L

Hausaufgaben: Berechne nach den oben angegebenen Lösungswegen jeweils die fehlende Größe und trage sie in die Tabelle ein:

Stoffname

co(Anfangskonzentration)

pH-Wert

Blausäure HCN

0,5 mol/L

4,8

Ammoniumchlorid

0,309 mol/L

4,88

Ammoniak

0,2 mol/L

11,27

Natriumacetat

1,2 mol/L

9,41

update am: 16.09.16                                                                                                                                                                              zurück       zur Hauptseite