Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : ph Berechnung
Hallo,
ich habe eine Lösung mit der Konzentration 0,1 mol/L.
Nun soll der pH Wert von Na2HPO4 und NaH2PO4 berechnet werden.
Zur Verfügung stehen allerdings nur diese pKA Werte:
H3PO4=2,1
H2PO4=7,2
HPO4=12,3
Über ein paar Tipps wäre ich dankbar!
Für schwache Säuren gilt:
pH = 1/2 x (pKS – lg [HA])
Die Herleitung (über Umstellen der Formel für KS) ist auch nicht schwierig, tippt sich im Forum aber blöd. Lässt sich ergoogeln.
Danke, mit der Formel habe ich schon gearbeitet. Allerdings kann ich hier ja nicht die Werte "einfach einsetzen", da pKS nur für andere Stoffe gegeben ist.
ProximaCentauri
14.10.2014, 08:06
Das sind die genau gleichen Stoffe. Natrium dient nur als Gegenion und hat überhaupt keinen Einfluss auf den pH-Wert.
Oder habe ich dich falsch verstanden?
Ein Kommilitone meinte, dass man ggf. diese Formel anwenden könne:
pH = 1/2 pKA1 + 1/2 pKA2
Demnach für Na2HPO4:
pH = 0,5x[pKA(HPO4)] + 0,5x[pKA(H2PO4)]
Oder kann man wie "ProximaCentauri" erwähnt hat, einfach folgendes zur Berechnung nutzen?
pH = 0,5x[pKA(HPO4)]-lg(0,1)
Wenn man sich die Protonenherkunft anschaut:
Autoprotolyse von Wasser zu OH-.
HPO42- wird deprotoniert zu PO43-.
H2PO4- wird deprotoniert zu HPO42-.
H2PO4- wird protoniert zu H3PO4-.
Die ersten beiden kann man vernachlässigen (saures Milieu, Wasser und HPO42- sind sehr schwache Säuren).
Dann ergibt sich pH aus: c(H3O+) = c(HPO42-) - c(H3PO3-)
Durch Einsetzen von KS1 und KS2 (zu stressig alle Schritte im Forum zu notieren, bei Interesse selbst nachbauen) erhält man - unter der Annahme, dass sich c(H2PO42-) nur unwesentlich verändern wird (das darf man annehmen, Stichwort Dissoziationsgrad):
c(H3O+) = sqrt( (KS1 x KS2 x c(H2PO4-)) / (KS1 + c(H2PO4-))
bzw. mit unseren Werten pH = 4,67
Daraus ergibt sich dann auch die Näherungsformel deines Kommilitonen, wenn, siehe Formel, [H2PO4-] >> [KS1]. Kommt bei uns (0,1 >> 10-2,1) hin.
Dann ist nämlich:
c(H3O+) = sqrt( KS1 x KS2 )
pH = 1/2 x ( pKS1 + pKS2 )
bzw. mit unseren Werten pH = 4,65
Die einfachste Näherungsmöglichkeit (jeweils am Beispiel H3PO4, H2PO4-, HPO42-, PO43- mit c(H2PO41-) = 0,1 mol / l:
als einfache Säure behandeln; also nur mit pKS der einfachen Deprotonierung (pKS2) rechnen.
pH = 1 / 2 (pKS2 - lg ([H2PO4-]) )
bzw. mit unseren Werten pH = 4,1
In wie weit man da mit Näherungsformeln hantieren sollte würde ich also von den Antwortmöglichkeiten abhängig machen ;-)
SuperSonic
18.10.2014, 18:51
:-top Hast dir viel Mühe gemacht, aber bei den Phosphaten ist jeweils eine negative Ladung zu viel.
H3PO4, H2PO4-, HPO42-, PO43- müsste es natürlich lauten.
Und noch ein kleiner Fehler:
pH = sqrt( KS1 x KS2 )
pH = 1/2 x ( pKS1 + pKS2 )
c(H3O+) in der ersten Zeile, vor dem Logarithmieren.
Danke! Verzählt, und dann auch noch im BB-Rausch :-P
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