Berechnung spezieller GG: Säuren und Basen

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Einführung[Bearbeiten]


Ampholyte[Bearbeiten]

Ampholyte sind Substanzen, die sowohl als Säure als auch als Base reagieren können.

HS- + H2O H3+ + S2-

HS- + H2O OH- + H2S


Autoprotolyse[Bearbeiten]

2H2O H3+ + OH-

In wässrigen Säure/Basen-Systemen gibt es keine stärkere Säure als H3+ und keine stärkere Base als OH-. Dies nennt man nivellierenden ("gleichmachenden") Effekt. Stärkere Säuren (z.B. HCl) oder Basen (z.B. Osup>2-</sup>) reagieren daher vollständig mit Wasser (vollständige Protolyse):

HCl + H2O H3+ + Cl-

O2- + H2O 2OH-


Säurestärke[Bearbeiten]

Die Stärke der Säure (bzw. Base) wird durch die spezielle Gleichgewichtskonstante, die Säurekonstante KS bzw. Basenkonstante KB angegeben.

HA + H2O H3O+ + A-

A- + H2O AH + OH-

Da im wässrigen Lösemittel c(H2O) praktisch konstant bleibt, wird c(H2O) in die Gleichgewichtskonstante miteinbezogen.

Die Gleichgewichtskonstante der Autoprotolyse des Wassers ergibt sich durch:

2H2O H3O+ + OH-

Auch hier wird c(H2O) wieder in die Gleichgewichtskonstante einbezogen.

Ionenprodukt des Wassers[Bearbeiten]

Der negativ dekadische Logarithmus[Bearbeiten]

c(OH-) pOH

c(H3O+) pH

KS pKS

KB pKB

KW pKW

pH + pOH = pKW = 14

pKS + pKB = pKW = 14

KS*KB =

= c(H3O+)*c(OH-) = KW

Der pH-Wert[Bearbeiten]

Der pH-Wert ist der negativ dekadische Logarithmus der H3O+-Konzentration. Diese errechnet sich wie folgt:

HA + H2O H3O+ + A- (Säureprotolyse)

2H2O H3O+ + OH- (Autoprotolyse)

c(H3O+) = c(A-) + c(OH-)

c(A-) = c(H3O+) -

c(HA) = c0(HA) - c(A-) = c0(HA) - (c(H3O+) - )

KS =

Oh mann was für ein stress diese Formel reinzuhacken!!!

1.Vereinfachung[Bearbeiten]

In einer zu verdünnenten Lösung ist die Autoprotolyse vernachlässigbar. Daher ergibt sich folgende Vereinfachung:

Titerberechnung[Bearbeiten]

Um eine unbekannte Säure oder Lauge zu titern benötigt man eine bekannte Lauge oder Säure.

Dies ist vor allem für selbsthergestellte KOHs wichtig, da KOH stark hygroskopisch ist und daher immer Wasser miteingewogen wird.

Benutzt man die u.g. Formel, ist es relativ egal was vorgelegt wird und was in die Bürette kommt. Es gibt aber auch Formel bei denen die ungeheuer wichtig ist.

Will man also zum Beispiel eine ca. 0,1 molare KOH titern. verwendet man eine 0,1 bis 0,5 molare HCl. (Nimmt man ne 1 molare hat man schon den Faktor 10 drin das kann ganz schon viel sein!)

Ob die HCl Index 1 ist oder Index 2 ist wie gesagt bei dieser Berechnung egal. Also man hat das Volumen und die Molarität der HCl und man hat ein Volumen der KOH. So kann man die o.g. Gleichung nach der Konzentration auflösen und hat einen exakten Titer.