Molarität der OH ausrechnen

Question

Aufgabe:

Berechnen Sie die Molarität der OH--Ionen in einer Lösung einer starken Säure mit einer H3O+-Ionenkonzentration von 0,020 mol⋅L-1

Problem/Ansatz:

Wie soll ich rechnen ?

Answer 1

Grüße chemweazle,

Zu

Molarität der OH(-)-Ionen ausrechnen

Aufgabe : Berechnen Sie die Molarität der OH-Ionen in einer Lösung einer einer starken Säure mit einer H₃O⁽⁺⁾-Ionenkonzentration von 0,020 mol / l.

Die starke Säure, HX, liegt vollständig in Ionen dissoziiert vor.

Es kann sich um H-Cl, H-Br, H-I oder vielleicht Perchlorsäure, HClO₄, handeln.

H-X   →   H⁽⁺⁾_(aq) +   X^(-)_(aq)

Das Lösungsmittel Wasser liegt zum ganz geringen Teil dissoziiert vor. Es ist die geringfügige Eigendissoziation des Wassers.

Eigendissoziation des Wassers
H₂O ⇌ H⁽⁺⁾_(aq) + OH^(-)_(aq)

Als Maß für die Gleichgewichtskonstante der Eigendissoziation des Wassers dient das sog. Ionenprodukt, abgk. mit Kw.

Kw = [H⁽⁺⁾] * [OH^(-)] = 10^(-14) mol⁽²⁾ * l^(-2) , gültig für die Standardtemperatur von θ = 25°C

Die erhöhte Hydroniumionenkonzentration, bedingt durch die vollständig dissoziierte starke Säure , verändert die Lage des Gleichgewichtes der Eigendissoziation des Wassers, unter Verkleinerung der Hydroxid-Ionenkonzentration.

[ H⁽⁺⁾ ] ist die Abkürzung für die H₃O⁽⁺⁾-Ionenkonzentration, oder [ H₃O⁽⁺⁾ ]

Das Ionenprodukt bleibt stets bei Einhaltung der Temperatur konstant.
Ändert sich der Faktor Hydroniumionkonzentration, so ändert sich auch der andere Faktor, die Hydroxidionen-Konzentration.

Gegeben ist [H⁽⁺⁾] = [H₃O⁽⁺⁾] = 0,02 mol / l

Daraus folgt für die Konzentration der im Gleichgewicht befindlichen Hydroxid-Ionen :

$$ [OH^{(-)}] = \dfrac{Kw}{[H^{(+)}]} = \dfrac{10^{-14}}{0,02}\cdot \dfrac{mol^{2}}{l^{2}}\cdot \dfrac{l}{mol}$$

$$= \dfrac{10^{-14}}{2\cdot 10^{-2}}\cdot \dfrac{mol}{l}$$


$$= \dfrac{10^{-14}}{2}\cdot 10^{2}\cdot \dfrac{mol}{l} = 50\cdot 10^{-14}\cdot \dfrac{mol}{l}$$

$$[OH^{(-)}] = 5\cdot 10^{-13}\cdot \dfrac{mol}{l}$$

In logarithmieter Form lautet das Ionenprodukt

Kw = 10^{- pKw} = 10^{- pH} * 10^{- pOH} | - log₁₀ (...)

pKw = pH + pOH, bei der Temperatur von θ = 25°,C ist pKw = 14

Also es gilt dann : 14 = pH + pOH

pH = - log₁₀( [H⁽⁺⁾ * l * mol^-1 )

pH = - log₁₀( 0,02 mol *l^-1 * l * mol^-1 ) = - log₁₀( 0,02) ≈ 1,699 ≈ 1,7

pOH = 14 – pH = 14 – 1,7 = 12,3