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Fragen im Themenbereich "Chemie → Säuren und Basen → pH-Wert, Säurestärke"

    pH-Wert
    micmartin
    3.02.20, 09:31:49
    0,1𝐻2𝑆𝑂4 werden in 200ml Wasser gelöst. Welchen pH-Wert hat die Lösung in etwa?

    Der pH-Wert soll 7 betragen und ich komme einfach nicht auf das Ergebnis.
    Wäre dankbar für Hilfe.

    Vielen Dank schon einmal im Voraus. :)

    LG Martin

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    ALi
    10.02.20, 19:32:22
    0Hallo micmartin,

    wenn man 0,1 mol (... ist die Einheit, nehme ich an?) einer starken Säure wie Schwefelsäure in eine ünerschaubare Wassermege gibt, kann der pH-Wert nicht bei 7 bleiben. Es ist eine zweiprotonige Säure, beide Protonen dissoziieren nahezu vollständig, d. h. man hat 0,2 mol Protonen in 0,2 L Wasser. Das ergibt eine Konzentration, die zu einem ziemlich niedrigen pH-Wert führt ...

    Viele Grüße

    ALi

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    Neutralisation
    Tim
    7.08.17, 15:15:28
    Hallo ALi,

    Kannst du mir bei folgender Aufgabe weiterhelfen?

    Sie sollen 10ml einer Salzsäurelösung mit einem pH-Wert von 4 neutralisieren. Welches Volumen einer Natronlauge, mit einem pH-Wert von 5 müssen Sie zufügen?

    Gibt es da eine allgemeine Formel zu einsetzen?

    Vielen Dank schon im Voraus!

    Herzliche Grüße,

    Tim

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    ALi
    7.08.17, 21:12:16
    0Hallo Tim,

    tut mir leid, da kann ich Dir nicht weiterhelfen, denn es gibt keine Natronlauge mit einem pH-Wert von 5. Selbst wenn, dann könnte man mit so einer Lösung den pH nicht auf 7 anheben.

    Vielleicht hat jemand falsch gedacht und Natronlauge rechnerisch immer weiter verdünnt - die übliche Näherungsformel für starke Laugen produziert dann nämlich tatsächlich irgendwann saure pH-Werte, aber sie gilt eben bei sehr starken Verdünnungen nicht mehr, weil dann die Autoprotolyse des Wassers relevant wird und den pH bei 7 hält.

    Viele Grüße

    ALi

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     Hallo ALi,

    die Frage stammt aus den offiziellen Selbsttests zum HamNAT vom UKE.

    Als Lösung wird 100ml angegeben.

    Mir geht es eigentlich eher darum welches System dahinter steckt, und wie man es mit realistischen Werten rechnen würde.

    Viele Grüße,

    Tim

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    Tim
    7.08.17, 22:52:47
     ... vielleicht ist es ja heute schon zu spät für mich, aber Salzsäure mit pH 4 hat eine Konzentration von 10⁻⁴ mol:L. 10 mL davon machen eine Stoffmenge an H⁺ von 10 mL * 10⁻⁴ mol:L = 10⁻⁶ mol. Es müssen also 10⁻⁶ mol NaOH dazukommen, damit die Protonen weg sind und die Lösung neutral ist.
    Die Frage ist jetzt, wie konzentriert die Natronlauge ist. Wenn ich Natronlauge in Wasser (Ausgangs-pH 7) gebe, steigt der pH und wird nie 5.
    Ausgehend von der angegebenen Lösung von 100 mL NaOH würde es bedeuten, dass die NaOH eine Konzentration von 10⁻⁶ mol : 100 mL = 10⁻⁵ mol:L gehabt hat. Kann es sein, dass da ein technisches Problem beim UKE vorliegt und eigentlich diese Konzentration angegeben sein sollte (statt pH 5)?

    Viele Grüße

    ALi

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    ALi
    8.08.17, 00:30:22
     Hallo ALi,

    das mit dem technischen Problem kann schon sein, aber vllt kannst du es mir anhand einer anderen Aufgabe erklären.
    Ich habe diese mal versucht nach deinem Prinzip zu lösen:

    Wie viel 0,2 molare Natronlauge wird benötigt, um 200ml Salzsäure (pH=2) zu neutralisieren?


    Ich kann also aus pH=2 ablesen, dass die Salzsäure eine Konzentration von 10^-2 mol/l hat. Da ich 200ml davon habe, multipliziere ich das mit der Konzentration und habe als Stoffmenge: n=2 mol H+ Ionen in der Salzsäure.

    Folglich bräuchte ich also auch 2 mol OH- Ionen der NaOH um das Ganze zu neutralisieren.

    und da V=n/c ergibt sich V=2mol/0,2mol/l= 10l aber Liter kann nicht stimmen, da 10ml als Lösung angegeben ist. Was ist falsch?

    Danke!

    Viele Grüße,

    Tim

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    Tim
    8.08.17, 14:35:51
     Hallo Tim, Faktor 1000 daneben, weil Du vermutlich mit 200 L statt mit 200 mL multipliziert hast, um die Stoffmenge auszurechnen. Immer samt Einheiten rechnen, auch wenn man das manchmal in der Schule fahrlässigerweise nicht tut!!!
    Wenn das die Rechnung gewesen wäre, um einen Patienten mit einer Azidose (Blut zu sauer, kommt spätestens nächsten Herbst im dritten Semester) zu behandeln, wäre der jetzt an einer Alkalose gestorben. (Es gibt ausreichend konzentrierte Infusionslösungen, sodass man es nicht gemerkt hätte, weil 10 L ein bisschen viel zum Infundieren wären ...)

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    ALi
    8.08.17, 18:25:44
    Aussage: Titration einer Glycin Lösung mit NaOH. Äquivalenzpunkt.
    anilocak
    7.08.17, 13:15:44
    Hallo ALi,

    Zunächst einmal vielen Dank für die Antwort auf die Glycin Frage zuvor, dies hatte erheblichen Einfluss auf das Verständnis, wie Aminosäuren reagieren.

    Hier eine Frage die mich trotzdem zweifeln lässt.

    20ml einer Glycin-Lösung wurde mit 0,1 molarer Natronlauge titriert. Bis zum Äquivalenzpunkt wurden 10ml der Maßlösung verbraucht. Welche Aussage ist Richtig ? (pks1=2,35; pks2= 9,78)

    A) Die Stoffmenge an Glycin betrug 10mmol
    B) Am Äquivalenzpunkt liegt ein Puffersystem mit pH=9,78 vor
    C) Bei der Titration entstehen 1,8 ml Wasser
    D) Die Konz. der eingesetzten Glycin Lösung betrug 0,5 mol/l
    E) der ph-Wert der eingesetzten Glycin Lösung betrug 6,07

    Nun zum Problem. In der Quelle wird die Lösung als A angebeben. Ich bin mir ziemlich sicher, dass dies nicht sein kann, denn laut Überlegung müssten am Äquivalenzpunkt die Stoffmengen äquimolar sein. Also theoretisch ja:
    1/10mol/l x 10/1000 l = 1/1000 mol (NaOH). --> 1 mmol
    Dementsprechend müsste doch auch die Stoffmenge an Glycin 1/1000 mol, also 1mmol sein. Oder ist diese Überlegung falsch im Hinblick auf Aminosäuren und die Carboxylgruppe dissoziiert in einem anderen Verhältnis, d.h. man kann nicht sagen dass von 1/1000 mol Glycin genau 1/1000 mol H+ mit 1/1000 mol NaOH reagieren obwohl es eine (mittel)starke Säure ist (pks 2,35) (-->in der anderen Frage wurde es ja angedeutet dass nicht alle H+ Ionen an das Wasser abgegeben werden, sondern von der Aminogruppe aufgenommen werden.)
    Oder kann ich meinen Überlegungen trauen und die angegebene Lösung des Autors ist falsch.

    Vielen Dank im voraus.

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    ALi
    7.08.17, 14:15:28
    0Hallo Anilocak,

    mir kommt die Frage auch komisch vor: Wenn man nach 10 mL der angegebenen Natronlaugelösung den Äquivalenzpunkt erreicht, komme ich mit genau der gleichen Rechnung auch auf eine Stoffmenge von 1 mmol. Da Äquivalenzpunkt bedeutet, dass äquimolare Mengen vorliegen, sind die Dissoziationsgleichgewichte und -mechanismen völlig unerheblich. Vielleicht ist es tatschlcih ein Tippfehler bei Lösungsvorschlag A, denn wenn 10 mmol richtig wären, wäre auch D richtig.


    Viele Grüße

    ALi

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    pH-Wert einer Glycin-Lösung, die mit NaOH versetzt wird
    Gwendolin
    1.08.17, 18:04:25
    Hallo :)

    0,4 l einer 0,1 molaren Glycin-Lösung werden mit 100 ml Natronlauge (c=0,1 mol/l) versetzt.
    Welchen pH-Wert hat die Lösung?
    (Glycin Ks1=4,5*10^-3; Ks2=1,5*10^-10)

    A) 2,0
    B) 2,7
    C) 5,9
    D) 8,6
    E) 9,1

    Meine Gedanken:
    Es sind 0,04 mol Glycin enthalten und 0,01 mol OH- Ionen, die Protonen der Carboxylgruppe der Aminosäure aufnehmen. Folglich ist die neue Konzentration von Glycin c= 0,03 mol / 0,5 l = 0,06 mol/l
    pH= 1/2 * (pKs1 - log(0,06) = 1/2 * (2,3 - (-1,2) = 1,75

    Was überlege ich falsch!

    Schon mal vielen lieben Dank!

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    ALi
    1.08.17, 19:48:25
    1Hallo Gwendolin,

    Glycin ist eine Aminosäure, die bilden Zwitterionen, indem das Proton von der Carboxlgruppe (Ks1) überwiegend nicht auf Wasser landet, sondern von der basischen Aminogruppe (Ks2) aufgenommen wird.
    Es verbleiben also in grober Näherung 0,03 mol Gly-NH4⁺ und 0,01 mol Gly-NH3, entsprechend 0,06 mol:L und 0,02 mol:L.
    Dieses Verhältnis ist dann ein Fall für die Henderson-Hasselbalch-Gleichung mit pKs2 = -lg(Ks2) = 9,8 (was wohlgemerkt nur eine Näherung ist, wie das Konzentrationsverhältnis auch):
    pH = 9,8 - lg(0,06:0,02) = 9,8 - 0,5 = 9,3

    Das ist etwas mehr als die höchste Antwortmöglichkeit E) mit 9,1, die von daher nach den Multiple-Choice-Regeln ("am ehesten richtig") anzukreuzen wäre. Außerdem kann man die Abschätzung von 9,3 tendenziell etwas nach unten korrigieren, denn ein Teil der Protonen von der Carboxylgruppe landet eben doch auf Wasser, was den pH-Wert senkt bzw. einen kleinen Teil des Natronlauge abfängt.


    Viele Grüße

    ALi

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