Welchen PH-Wert hat die Lösung?

Vielen Dank an die Vorposter mit dem übersichtlichen Lösungsweg ;)

Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarythmus der Konzentration der H3O+ Ionen. Soll heißen, dass in den 30 mL mit pH 2:

pH = -log c(H3O+)

c(H3O+) = 10^(-pH)

c(H3O+) = 10^(-2) = 0,01 mol/mL, da du nur 30mL hast:

0,01 mol/L *30/1000 mL = 0,0003 mol H3O+

ein pH-Wert von 11 bedeutet, dass nur noch 10^(-11) H3O+ Ionen pro Liter vorhanden sind. deshalb kann man hier mit den OH- Ionen rechnen. Um von pH auf pOH umzurechnen, zieht man von 14 den pH Wert ab:

14-11 = 3 der pOH-Wert beträgt also 3. 40 mL davon bedeuten:

pOH = -log c(OH-)

c(OH-) = 10^-(pOH-)

c(OH-) = 10^-3 = 0,001 mol/L, da du aber 40 mL davon hast:

0,001 mol/L *40 /1000 mL = 0,00004 mol OH-

In der folgenden Formel siehst du, dass ein mol H3O+ genau ein mol OH- neutralisieren.

H3O+ + OH- <-> 2 H2O

Also ziehst du von den 0,0003 mol H3O+ die 0,00004 mol OH- ab und kommst so auf 0,00026 mol H3O+ in nun 70 mL Lösung.

Also rechnen wir das wieder um auf die Konzentration, und anschließend den pH-Wert:

c(H3O+) = (0,00026 mol / 70 mL) * 1000/70 = 0,0037 mol/L

pH = -log c(H3O+)

pH = -log c(0,0037 mol/L)

pH = 2,43

Puh, ich bin schonmal froh, dass ich das selbe Ergebnis rausbekommen hab wie picus48 :D

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

Gruß, Robin

Das kann man so nicht einfach mit Dreisatz oder Mischungskreuz wie beispielsweise beim Mischen von Kochsalzlösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen rechnen. Denn schließlich ist der pH-Wert eine logarithmische Größe.

Und außerdem geht das nur, wenn man relativ einfache Elektrolyte (Säuren, Basen) hat, die keine puffernden Eigenschaften besitzen. Für einen solchen idealisierten Fall wählen wir Salzsäure HCl und Natronlauge NaOH.

Salzsäure mit pH 2 hat eine Konzentration von 0,01 M und da sie vollständig dissoziiert ist ist die H(+)-Konzentration ebenfalls 0,01 M.

Natronlauge mit pH 11 hat eine Konzentration von 0,001 M und bringt, weil ebenfalls vollständig dissoziiert, 0,001 M OH(-)-Ionen.

Durch die gegenseitige Verdünnung von 30 ml bzw. 40 ml auf 70 ml verdünnen sich die Konzentrationen wie folgt:

c(HCl) = c(H+) = 30/70*0,01 M = 0,004286 M

c(NaOH) = c(OH) = 40/70*0,001 M = 0,000571 M

Nun werden die OH(-)-Ionen und H(+)-Ionen nicht einfach nebeneinander rumschwimmen sondern gemäß folgender Gleichung reagieren und sich neutralisieren:

H(+) + OH(-) --> H2O

Für die Rechnung können wir diese H2O- Menge abziehen und erhalten einen Rest H(+) von

c(H+) = 0,004286 M - 0,000571 M = 0,003714 M Und da der pH-Wert der negative dekadische Logarithmus der H(+)-Ionenkonzentration ist, erhalten wir einen resultierenden pH von:

pH = -log(0,003714) = 2,43

Überschlägig kann man das schon daran sehen, dass die OH- anfangs nur 1/10 der H+ ausmachen und die Menge mit 40 ml nicht wesentlich mehr beträgt als die der Säure. Da muss einfach ein pH von etwas über 2 rauskommen.

@Robin

Da bin ich nur 2. Sieger :-(

Aber da ich nun schon einmal so viel geschrieben habe, lasse ich es auch stehen. Vielleicht hilft es ein wenig beim Verständnis. LG Pikus.

Ich bin ja total verblüfft von den Herleitung der beiden Chemiecracks hier !

Ich hätte wie im Malehandwerk gerechnet: 30 mal 2 = 60; 40 mal 11 = 440,

macht zusammen 500, das wieder geteilt durch 70 , macht 7,01

dann hätte ich gedacht eine Säure und eine Lauge in etwa gleicher Menge neutralisieren sich in etwa, also wird das schon stimmen.

Jetzt lese ich bei den Cracks, dass das Ergebnis 2,43 sein soll...das heißt der etwas größere der Säure Anteil reduziert den Zustand der Säure nur so gering...?

Wow, Chemie ist schon schwierig...

6.5

ph 4.5