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pH Wert Ammoniumchlorid + Natronlauge
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ChemX
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Anmeldungsdatum: 12.05.2010
Beiträge: 98
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BeitragVerfasst am: 23 Feb 2013 - 21:32:28    Titel: pH Wert Ammoniumchlorid + Natronlauge

hallo

also folgendes Problem (falls das einer gut erläutern könnte)

25ml NH4Cl mit 0,1 mol/L + 25ml NaOH mit auch 0,1 mol/L

da NH4Cl aus NH3 und HCl besteht, also schwache Base und starker Säure, ergibt sich daraus wenn das Salz in wässriger Lösung ist eine mittelstarke Säure .....

... gerade was entdeckt: im NH4Cl haben die Cl- Ionen keinen Einfluss und nur die NH4+ Ionen machen die Lösung dann sauer

zuerst die entstanden H+ bzw H3O+ Ionen Konzentration die aus den NH4Cl Ionen entstehen ausrechnen:
Raaktion: NH4+ + H2O <--> NH3 + H3O+
betrachtete "Spezies": NH4+ "<-->" NH3 + H3O+
Konz im GG: 0,1-x x x

mit Basenkonstante KB für NH3 = 1,8 *10^-5
aus Kw = Ks*KB = 10^-14 folgt Ks = Kw/KB = 10^-14 / (1,8 *10^-5) = 5,56 *10^-10

aus Konz im GG folgt Säurekonstante Ks = x*x/(0,1-x) = 5,56*10^-10
Näherungsformel: 5,56*10^-10 = x^2/ 0,1
--> x = Wurzel(0,1 * 5,56*10^-10) = 7,453 *10^-6 = c(H+)

dann Überprüfung ob Näherungsfehler kleiner 5% ist:
7,453 *10^-6 / 0,1 *100% = 7,45 *10^-3% < 5% --> Näherung gültig


jetzt zum einfachen Teil falls der obige richtig ist:
n(H+) = n(H3O+) (für Freaks) = c(H+) * V(NH4Cl) = 1,8633 *10^-7 mol
n(OH-) = c*V (NaOH) = 2,5 *10^-3 mol
Delta = 2,5 *10^-3 mol - 1,8633 *10^-7 mol = 0,0024998 mol OH- Ionen

daraus gleich mal pOH = -log(c(OH-)) = -log(0,0025/0,05) = 1,30103
genau: -log(0,002499814mol /0,05L) = 1,30106 (Scherzabweichung)

pH = 14 - pOH = 14 - 1,3 = 12,7 wegen Signifikanz
daraus folgt das pH fast NUR von der NaOH abhängig ist


falls jemand Fehler findet bitte sagen (schreiben Wink )
ChemX
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Anmeldungsdatum: 12.05.2010
Beiträge: 98
Wohnort: Vöcklabruck

BeitragVerfasst am: 24 Feb 2013 - 15:09:15    Titel:

so nach langer Zeit wurde auch dies richtig gelöst:

zuerst geprüft was rauskommen soll durch
http://www.webqc.org/phsolver.php
also pH = 10,96

somit ist mein erster Versuch falsch Crying or Very sad

zusammengefasste neue Berechnungen:
pKB = -log(KB) = 4,745
pKs = 14-4,745 = 9,255
n(NH4Cl) = 0,0025 mol
n(NaOH) = 0,0025 mol

jetzt das wichtigste: Reaktionsgleichungen
(einen Teil hatte ich unten schon richtig ...)

NH4Cl + N2O --> NH4 +(aq) + *Cl- (aq) + H2O <--> NH3(aq) + H3O+(aq) + Cl-(aq)
aq ... gelöst

H3O+ (aq) + Na+(aq) + OH-(aq) --> 2 H2O + Na+(aq)
darauch ergibt sich, da n(H3O+) = n(OH-) dass die gesamte Säure neutralisiert wurde

aus der ersten Gleichung bleibt dann NH3 noch über
zu beachten ist hier die Verdünnung der neutralisierten Lösung von NH3

--> c(NH3) = n(NH3) / V(gesamt) = 0,0025 mol / 0,05L = 0,05 mol/L

dann die Gleichgewichtstabelle das NH3 eine schwache Base ist:

Spezies: NH3 "<-->" NH4 + + OH-
GG Konz 0,05-x <-->__ x ______ x

da wir uns im basischen befinden jetzt der KB Wert:

KB = x*x /(0,05-x) = 1,8*10^-5 =~ x*x /(0,05 (Näherung)
--> x = Wurzel(0,05 * 1,8*10^-5) = 9,487 *10^-4 = c(OH-)

somit pH = pKw - pOH = 14- (-log(9,487 *10^-4)) = 14 - 3,023 = 10,98 = 11,0 wegen Signifikanz

10,98 ~ 10,96 mit Vergleich der ganz oben angeführten Lösung
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