Chemie begreifen, Schulbuch

2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 pH 12 mL NaOH Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Hier wird es anschaulicher Die Autoprotolyse P2 183 Beim Praktikum Nr. 17 wurde gemessen, wie sich der pH-Wert einer verdünnten HCl-Lösung durch Zugeben von NaOH (aq) ändert. Es ergibt sich eine eigenartig verlaufende Kurve, weil die molare Konzentration der Hydronium-Ionen nicht auf Null absinken kann. Das Ziel ist, die dafür verantwortliche Autoprotolyse zu verstehen. Zu einer verdünnten Salzsäure- Lösung werden immer kleine, gleiche Mengen von gelöstem Natriumhydroxid zugetropft. Am Anfang ändert sich der pH-Wert nur wenig. Dann wird die Kurve rasch steiler, durch- läuft einen Wendepunkt und verflacht wieder. Welche Ionen entstehen bei der Dissoziation von Hydrogenchlorid in Wasser? Aus welchen Stoffteilchen besteht Natriumhydroxid? Der ansteigende pH-Wert bedeutet, dass die Menge an Hydronium-Ionen sinkt. Mit welchem Stoffteilchen reagiert die Säure H 3 O + ? Wie ist der Mechanismus für die Reaktion zu formulieren, bei der die Hydronium-Ionen zerstört werden? Der ansteigende Teil der Kurve erklärt sich folgendermaßen: Je größer der pH-Wert ist, desto weniger H 3 O + -Ionen müssen verschwin- den, damit der pH-Wert um eine Einheit an- steigt. Warum steigt die Kurve nicht immer weiter an? Aus welchem Grund kann die Reaktion von H 3 O + mit OH – nicht vollständig zu Ende geführt werden? Worauf ist die elektrische Leitfähigkeit in Flüs- sigkeiten zurückzuführen? Wie groß ist die molare Konzentration der Hydronium-Ionen in reinem Wasser? Durch welche Reaktion bilden sich in reinem Wasser Hydronium-Ionen? Wie groß ist die molare Konzentration der Hydro- xid-Ionen in reinem Wasser? Auf welcher Seite liegt das Gleichgewicht der Autoprotolyse – das ist die Reaktion des Wassers mit sich selbst? Warum kann die molare Konzentration des Wassers als nahezu konstant angesehen werden? Wie ist die vereinfachte Gleichge- wichtskonstante für die Autoprotolyse zu formulieren? Wie groß ist ihr Zahlenwert? Reines Wasser hat einen pH-Wert von 7 und eine äußerst geringe elektrische Leitfähigkeit. Soll der pH-Wert um eine Einheit steigen, so müssen sehr unterschiedliche Mengen von H 3 O + -Ionen entfernt werden. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Messung des pH-Wertes und der Leitfähigkeit von reinem Wasser pH-Wert C(H 3 O + ) Differenz 1 1 / 10 2 1 / 100 3 1 / 1000 4 1 / 10000 5 1 / 100000 6 1 / 1000000 7 1 / 10000000 9 / 100 9 / 1000 9 / 10000 9 / 100000 9 / 1000000 9 / 10000000 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv