habe nächste Woche eine Chemie Arbeit und muss in dieser Rechenbeispiele lösen. Habe ihr Übungsaufgaben liegen, wäre super, wenn mir jemand dieses Beispiel rechnet und am Besten sagt wie es geht! Es ist keine Hausübung, welche ich abgeschrieben haben will, ich sollte es auch verstehen - WÄRE UNGLAUBLICH NETT!!!
Aufgabe: 50 l in einer HCL-LÖSUNG aus der Metallbearbeitung mit pH=2 liegen vor. Diese dürfen nicht in die Kanalisation eingeleitet werden. Erst ab pH=5 ist die Einleitung erlaubt. Wieviel kostet die Verdünnung auf den entsprechenden ph-Wert bei Wasserkosten von 2€ pro m^3?
Vielen lieben Dank!!
Ossi G2010-06-13T09:33:09Z
Beste Antwort
Hallo
Leicht vereinfacht gesagt:
der pH Wert ist der negative dekadische Logarithmus der H+ Ionen Konzentration.
HCl ist eine einwertige, voll deprotonierte Säure, deshalb bedeutet pH 2 dass die HCl 10^-2 molar ist (Mol/ Liter). Wenn sie pH 5 hat, ist sie 10^-5 molar.
Um von 10^-2 auf 10^-5 molar zu verdünnen musst du sie um den Faktor 10^3 verdünnen (10^-2/10^-5 = 10^3). Das ist 1000mal. Um 50 Liter 1000 mal zu verdünnen benötigst du 50 000 Liter (genauer gesagt 49950).
1 m^3 sind 1000 Liter, also sind 50 000 Liter = 50 m^3. Bei 2 € pro m^3 kosten die dann 100 €.
Gruss
Übrigens: mit dem Mischungskreuz ist hier nichts zu machen. 1 pH Wert Unterschied bedeutet ja einen 10 fachen Konzentrationsunterschied. Schöne Idee, aber geht nicht.
n(Anfangslösung) = c * V = 0.01 Mol/L * 50L (immer auf die richtigen einheiten achten!) n(Anfangslösung) = 0,5 mol
jetzt haben wir alles nötige um das Volumen über die eben benutzten Formeln auszurechnen da beide Stoffmengen, wie man anhand der Reaktionsgleichung sehen kann gleich sind. n(Anfangslösung) = n(Endlösung)
pH = 5 => c(H3O+) = 10^-5 = 0,00001
n(Endlösung) = c * V => V = n/c = 0,5mol/0,00001 mol/L = 50 000 L
Man braucht also 50 000 Liter. Da 1 m^3 1000 Liter sind folgt:
Auweia. Da ein Kubikmeter Wasser im Grunde genommen 100 l Wasser sind, und Wasser praktisch einen pH-Wert von 5 hat, wenn ich mich noch richtig erinnere an den Chemieunterricht, dann darfst Du im Prinzip nicht mehr als einen Tropfen dieser Flüssigkeit in das Wasser einleiten...
Das würde bedeuten, dass Du das ganze auf das Millionenfache wirst verdünnen müssen, um einen pH-Wert von 5 zu erreichen.
und das wiederum wird vermutlich auch einiges an Kosten verursachen...
Ein Tropfen dieser Säure hat maximal ein Gewicht von einem Gramm. Das Gewicht der 50 l wäre dafür relevant, um das zu errechnen, also die molare Masse... hm... da muss ich mich mal bei Wikipedia schlau machen, denn das kann ich so nicht beantworten... Aber davon mal abgesehen ist HCL-Lösung praktisch in jedem Mineralwasser zu finden, also müsstest Du, um das ganze zu verdünnen Regenwasser nehmen, da dieses Wasser grundsätzlich frei von allen Zusatzstoffen ist und dem dann auch wesentlich mehr dieser Säure zugeführt werden kann... destilliertes Wasser tuts zur Not auch...
Also Du kannst bis zu 36,46 g in einem Liter Wasser lösen. Dann ist allerdings das Wasser mit diesem Stoff gesättigt, allerdings weiss ich nicht, wie dann der pH-Wert des Wassers aussieht.