Chemie Allgemeine Chemie – pH-Wert und Puffer
Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Wie wird der pH-Wert definiert? · Welchen pH-Wert hat reines Wasser bei 25 °C?
Karten
15 KartenWie wird der pH-Wert definiert?
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Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Oxonium-Ionen-Konzentration: pH = -log₁₀(c(H₃O⁺)/mol·L⁻¹).
Welchen pH-Wert hat reines Wasser bei 25 °C?
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Reines Wasser hat bei 25 °C einen pH-Wert von 7,0, da die Oxonium- und Hydroxid-Ionen-Konzentration jeweils 10⁻⁷ mol·L⁻¹ betragen.
Wie berechnest du den pH-Wert einer starken Säure?
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Bei starken Säuren disssoziieren diese vollständig: pH = -log₁₀(c₀(Säure)), wobei c₀ die Anfangskonzentration ist.
Was beschreibt die Säurekonstante Ks?
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Ks quantifiziert die Stärke einer Säure im Gleichgewicht: Ks = c(H₃O⁺)·c(A⁻)/c(HA) für die Reaktion HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A⁻.
Wie hängt pKs mit der Säurestärke zusammen?
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pKs = -log₁₀(Ks); je kleiner der pKs-Wert, desto stärker die Säure. Essigsäure hat pKs ≈ 4,76, Salzsäure pKs ≈ -7.
Wann wirkt eine Lösung als Puffer?
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Eine Pufferlösung enthält ein Säure-Base-Paar (HA/A⁻) in vergleichbaren Konzentrationen und widersteht pH-Änderungen bei Zugabe von Säure oder Base.
Was besagt die Henderson-Hasselbalch-Gleichung?
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pH = pKs + log₁₀(c(Base)/c(Säure)); sie berechnet den pH-Wert eines Puffers aus dem pKs und dem Konzentrationsquotienten.
Wie groß ist der optimale Pufferbereich einer Pufferlösung?
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Der effektive Pufferbereich liegt bei pH = pKs ± 1; außerhalb dieses Bereichs sinkt die Pufferkapazität drastisch ab.
Was bestimmt die Pufferkapazität einer Lösung?
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Die Pufferkapazität hängt von der Gesamtkonzentration des Säure-Base-Paars und dem Verhältnis c(Base)/c(Säure) ab – maximum bei 1:1.
Was passiert am Halbäquivalenzpunkt einer Titration?
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Am Halbäquivalenzpunkt sind genau die Hälfte der Säure neutralisiert: c(HA) = c(A⁻), daher gilt pH = pKs.
Wie unterscheidet sich der Äquivalenzpunkt bei starker vs. schwacher Säure?
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Bei starker Säure/starker Base liegt der Äquivalenzpunkt bei pH 7; bei schwacher Säure/starker Base ist er basisch (pH > 7) durch Hydrolyse des Anions.
Was ist das Ionenprodukt des Wassers Kw?
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Kw = c(H₃O⁺)·c(OH⁻) = 10⁻¹⁴ mol²·L⁻² bei 25 °C; es verknüpft pH und pOH über pH + pOH = 14.
Wie berechnest du den pH-Wert einer schwachen Säure näherungsweise?
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Für schwache Säuren gilt: c(H₃O⁺) ≈ √(Ks·c₀) und pH ≈ ½(pKs - log₁₀c₀), gültig bei c₀ >> c(H₃O⁺) und Ks < 10⁻⁴.
Was sind Ampholyte und wie verhalten sie sich im pH-Bereich?
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Ampholyte (z. B. Aminosäuren) können als Säure und Base reagieren; ihr isoelektrischer Punkt pI = ½(pKs1 + pKs2) liegt im neutralen Bereich.
Wie wirkt sich Temperatur auf den pH-Wert von Wasser aus?
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Mit steigender Temperatur nimmt Kw zu (endotherme Autoprotolyse), daher sinkt der neutrale pH-Wert: bei 100 °C ist pH(neutral) ≈ 6,1.