Protolysegleichung, Berechnung der Säure Konstante und Pks Wert von Schwefelwasserstoff

Question

Aufgabe

Die Stoffmenge von n = 0,05 Mol Schwefelwasserstoff wird in Wasser gelöst und bis zu einem Volumen von 1 Liter aufgefüllt. Anschließend wird in der Lösung ein pH Wert von 4,11 gemessen.

Stellen Sie die Protolysegleichung für die erste Protolysestufe auf und berechnen Sie die Säurekonstante Ks sowie den pK,-Wert von Schwefelwasserstoff.

Answer 1

Salut,

Die Stoffmenge von n = 0,05 Mol Schwefelwasserstoff wird in Wasser gelöst und bis zu einem Volumen von 1 Liter aufgefüllt. Anschließend wird in der Lösung ein pH Wert von 4,11 gemessen.
Stellen Sie die Protolysegleichung für die erste Protolysestufe auf und berechnen Sie die Säurekonstante Ks sowie den pK,-Wert von Schwefelwasserstoff.

H₂S +  H₂O   ⇌   H₃O⁺  +  HS^-

-----------

Über die gegebenen Werte lassen sich zunächst die folgenden Stoffmengenkonzentrationen errechnen:

c (H₂S)  =  0,05 mol / 1 L =  0,05 mol L^-1

c (H₃O⁺)  =  10^-pH =  10^-4,11  =  7,76 * 10^-5 mol L^-1

^{------------------}

Daraus folgt für den Dissoziationsgrad α der Säure :

α  =  c (H₃O⁺) / c₀ =  7,76 * 10^-5 mol L^-1 / 0,05 mol L^-1 =  0,00155

°°°°°°°°°°°°°°

Für den gesuchten K_s bzw. pK_s - Wert von Schwefelwasserstoff ergibt sich:

K_s =  α² * c₀ =  0,00155² * 0,05 mol L^-1 =  1,201 * 10^-7 mol L^-1

⇒  pK_s =  - log (K_s)  =  6,92

Ein Blick in entsprechendes Tafelwerk betätigt diesen pK_s - Wert:

http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=S%C3%A4urest%C3%A4rke

Nachtrag: Weniger ausführlich lässt sich der pK_s - Wert natürlich auch folgendermaßen berechnen:

pK_s =  2 * pH + log c (HA)

⇒  K_s =  10^-pKs