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Aufgabensammlung für das Fach Chemie in der Schule

Seiten für Schüler: Säure - Base - Puffer, wie berechne ich die pH-Werte?

(navigation)

Wann wendet man welche Formel zur pH-Wert Berechnung an und wie?

Unterscheide drei Fälle:

a) Starke Säure /Base
pH= - log c (eingesetzte Säure)

Für eine Base wird der pOH Wert analog berechnet.

Probleme ergeben sich, wenn die Konzentration erst ausgerechnet werden muß,
z. B. bei zusammengegebenen Lösungen.
Lösungsweg: Wieviel mol sind in wieviel l Lösung - dann umrechnen auf mol/l - dann pH -Wert

Wie erkennt man, ob es sich um eine starke Säure handelt? Der Ks-Wert soll ungefähr so groß wie der von H3O+ sein oder größer. (Richtwert)

b) schwache Säure/Base

            pKs - log c (eingesetzte Säure)
pH = -------------------------------------------
                   2

Für eine Base wird der pOH Wert analog berechnet. Achte dabei darauf, statt pKs den pKb einzusetzen.

Probleme ergeben sich, wenn die Konzentration erst ausgerechnet werden muß,
z. B. bei zusammengegebenen Lösungen. Lösungsweg: Wieviel mol in wieviel l Lösung - dann umrechnen auf mol/l - dann pH -Wert. Es darf aber keine Base zugegeben worden sein. (s.u.) (Puffer)

Wie erkennt man, ob es sich um eine schwache Säure handelt? Der Kb-Wert soll kleiner sein als 10 ^{- 3}   (Richtwert).

c) Lösungen die gleichzeitig schwache Säuren und deren konjugierte Basen enthalten (Puffer):

Wie erkennt man, ob es sich um ein solches Gemisch handelt?
Unterscheide zwei Fälle:

- Gegeben ist ein Gemisch aus schwacher Säure und konjugierter Base

- Gegeben ist eine schwache Säure, zu der NaOH gegeben wird. Diese reagiert dann mit der Säure und
wird zu deren konjugierter Base. So viele Mole NaOH hinzugegeben werden, so viele Mole Base
entstehen. (Reaktionsgleichung)

Das kann bedeuten, daß am Äquivalenzpunkt nur noch konjugierte Base (Säure) vorliegt, für die dann Fall b) anzuwenden ist.

Ansonsten (wenn also schwache Säure und deren konjugierte Base nebeneinander in einer Lösung sind) verwendet man die Puffergleichung (Henderson/Hasselbalchgleichung). Sie ist immer anwendbar, gleichgültig ob es sich um eine alkalische oder saure Lösung handelt.

Außerdem kann man in diese Gleichung entweder Konzentrationen (mol/l) oder in der Lösung vorhandene mol Säure und Base einsetzen.

                           c(Base)
pH = pKs + log --------------
                           c(Säure)

Also: Zuerst feststellen, was in der Lösung ist, dann rechnen.