Biologie und Chemie für Schülerinnen und Schüler am Gymnasium

Sie sind hier:
Protonenübergänge – Säure-Base-Reaktionen

Zur Startseite
Flamme

7. Berechnung von pH-Werten wässriger Lösungen starker Protolyte

HA + H2O H3O+ + A-

Für starke Protolyte wurde festgelegt:

So reagiert die Phosphorsäure H3PO4 mit einer Ausgangskonzentration von 0,03 mol/l als starke Säure.
Ks beträgt bei 22°C Ks = 7,5 · 10-3 mol/l.
Also berechnen wir 7,5 · 10-3 mol/l ÷ 3,0 · 10-2 mol/l = 2,5 · 10-1. Dieser Wert ist größer als 10-2 und kleiner als 102.

Hier gilt zunächst, wie bei der Berechnung von pH-Werten wässriger Lösungen mittelstarker bis sehr schwacher Protolyte:


Aber hier gilt nicht c(H3O+) << c0 (HA)!

Wir stellen also die Gleichung nach c2(H3O+)um und es ergibt sich:

c2(H3O+)= Ks · c0 (HA) - Ks · c(H3O+)

Nun ergibt sich die quadratische Gleichung

0 = c2(H3O+)- Ks · c0 (HA) + Ks · c(H3O+)

Die Lösung dieser quadratischen Gleichung lautet dann in chemisch sinnvoller Weise:


pH = - lg {c(H3O+)}
analog für starke Basen gilt:

Beispiel 3:
Berechnen Sie den pH-Wert einer salpetrigen Säure mit der Konzentration

co = 0,05 mol/l.
gegeben:
pKS(HNO2) = 3,14
KS = 10-pKs = 10-3,14 = 7,2 · 10-4 mol/l


c(H3O+) = 5,65 · 10-3 mol/l
pH = 2,25

Lies weiter zum Thema Protonenübergänge – Säure-Base-Reaktionen
Punkt 8. Berechnung von pH-Werten wässriger Lösungen von Ampholyten...