Sie versetzen 10ml 0,1 molare K2HPO4 mit 5ml 0,1 HCL und messen dann den pH-Wert. Welchen pH-Wert hat die Lösung?

Question

Aufgabe:

Sie versetzen 10ml 0,1 molare K2HPO4 mit 5ml 0,1 HCL und messen dann den pH-Wert. Welchen pH-Wert hat nun die Lösung? (pks Phosphorsäure = 2,1; 7,2; 12,3)

Lösung: 7,2

Problem/Ansatz:

Wie komme ich hier auf die Lösung? Danke für Antworten im Voraus :)

Answer 1

Salut,

Sie versetzen 10ml 0,1 molare K₂HPO₄ mit 5ml 0,1 HCL und messen dann den pH-Wert. Welchen pH-Wert hat nun die Lösung? (pks Phosphorsäure = 2,1; 7,2; 12,3)

K₂HPO₄ - und HCl - Lösung weisen zwar die gleiche Konzentration auf, die HCl - Lösung aber lediglich das halbe Volumen.

Das bedeutet, dass nur die Hälfte, also 50% der K₂HPO₄ durch HCl protoniert werden konnte, somit K₂HPO4 und KH₂PO4 in gleichem Verhältnis (gleicher Konzentration) vorliegen.

Durch Einsetzen in die Henderson - Hasselbalch - Gleichung ergibt sich:

pH =  pK_S + log (1 / 1)

log (1 / 1)  = 0   ⇒  pK_S ist numerisch gleich dem pH - Wert.

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Nun sind ja 3 pK_S - Werte gegeben, da Phosphorsäure als dreiprotonige Säure über 3 Stufen dissoziiert.

Schaust du dir diese 3 Stufen an, erkennst du aber sofort, welcher pK_S dir den gesuchten pH - Wert anzeigt:

H₃PO₄ +  H₂O   ⇌   H₂PO₄^- +  H₃O⁺   pK_S = 2,1

H₂PO₄^- +  H₂O   ⇌   HPO₄^2- +  H₃O⁺    pK_S =  7,2

HPO₄^2- +  H₂O   ⇌   PO₄^3- +  H₃O⁺    pK_S = 12,3

Schöne Grüße :)