Antwort mit KI erzeugt
pH-Wert Berechnung von NaCl + HCl Lösung
Um den pH-Wert dieser Lösung zu berechnen, ist es wichtig, die Eigenschaften der beteiligten Chemikalien und die Vorgänge in der Lösung richtig zu verstehen. Natriumchlorid (NaCl) ist ein Salz, das in Wasser vollständig zu Na\(^{+}\) und Cl\(^{-}\) dissoziiert, aber es beeinflusst den pH-Wert der Lösung nicht direkt, da beide Ionen als neutral gelten. Salzsäure (HCl) ist eine starke Säure, die vollständig dissoziiert, um H\(^{+}\) (oder genauer \(H_3O^{+}\)) und Cl\(^{-}\) Ionen zu bilden, was den pH-Wert der Lösung direkt beeinflusst.
Zur Korrektur der Berechnung:
1.
Berechnen der Menge von HCl in mol:
Gegeben: \(V(HCl) = 0,02 \, L\), \(c(HCl) = 0,2 \, mol/L\)
Um die Stoffmenge \(n\) von HCl zu berechnen, verwenden wir die Formel:
\( n(HCl) = V \times c \)
Einsetzen der gegebenen Werte ergibt:
\( n(HCl) = 0,02 \, L \times 0,2 \, mol/L = 0,004 \, mol \)
Dies ist die Menge an \(H^+\) Ionen, die in der Lösung freigesetzt werden, da jede Molekül HCl ein \(H^+\) Ion liefert.
2.
Korrektur der Berechnung für die Konzentration von \(H^+\):
Die Berechnung der Konzentration der \(H^+\) Ionen sollte eigentlich mit der Anfangsmenge der \(H^+\) Ionen aus der HCl und dem Gesamtvolumen der Lösung nach Hinzufügen von NaCl erfolgen.
Jedoch ist die Berechnung der Konzentration mit dem hinzufügen von NaCl nicht korrekt wiedergegeben, denn die NaCl-Mole dissoziieren in Na\(^+\) und Cl\(^-\), was keinen direkten Einfluss auf die Konzentration der \(H^+\) Ionen hat. Die bisherige Rechnung hat fälschlicherweise die Gesamtmenge an NaCl abzüglich einer nicht relevanten Menge \(H^{+}\) betrachtet, was nicht korrekt ist.
Die korrekte Berechnung der Konzentration von \(H^+\) sollte das Gesamtvolumen der Lösung berücksichtigen. Wenn wir annehmen, das Zusatz von 30 g NaCl das Volumen nicht signifikant ändert, bleibt das Volumen annähernd 20 ml (0,02 L). Somit:
\( c(H^{+}) = \frac{0,004 \, mol}{0,02 \, L} = 0,2 \, mol/L \)
3.
Berechnung des pH-Werts:
Der pH-Wert wird mit der Formel berechnet:
\( pH = -\log(c(H^{+})) \)
Einsetzen der richtigen Konzentration von \(H^+\) ergibt:
\( pH = -\log(0,2) = 0,70 \)
Zusammenfassung:
Die initiale Lösung des Problems beinhaltete eine Fehlinterpretation, indem die Konzentration von \(H^{+}\) Ionen falsch berechnet wurde. Die korrekte Berechnung zeigt, dass der pH-Wert der Lösung 0,70 ist, was auf die starke Säure HCl zurückzuführen ist, während NaCl als neutrales Salz den pH-Wert nicht beeinflusst.
