Wie hoch ist der pH-Wert der Lösung?

Question

Aufgabe:

Eine Lösung enthält die Verbindungen A (1 mol/l) und B (0,1 mol/l). Verbindung A hat die pKS-Werte pKS1 = 2,4 und pKS2 = 9,9.

Text erkannt:

A
B

Wie hoch ist der pH-Wert der Lösung?

Comments

Problem:

Ich weiß nicht, wie man herangehen soll.

Ich würde mich auf paar Tipps, die zur Lösung führen, freuen.

Danke im Voraus

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pH=PkS1+lg(B/S)

pH=2,4+lg(0,1/1)=2,4-1=1,4

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pH=PkS2+lg(0,1/1)=9,9-1=8,9


Warum sollte man mit PKS2 rechnen, um auf die richtige Antwort zu kommen?

Answer 1

Gruß chemweazle,

es ist ein Alanin-Alaninat-Puffer. Du hast richtig gerechnet.

Der pKs2-Wert von 9,9 ist der pKs-Wert,der sich auf das Alanin selbst bezieht, das in Zwitterionen im Kristallgitter und auch in dieser Zwitterionen-Form in waßriger Lösung überwiegend vorliegt.

Was bedeutet der angegebene pKs₁-Wert von 2,4 ?

Dieser pKs-Wert bezieht sich auf die sog. "aci-Form" , die mit einer starken Säure protonierte Form der Aminosäure. Es ist formal auch das Alanin-Hydrochlorid.
Dieser pKs-Wert bezieht sich nicht auf das Alanin in Zwitterionen-Form.
Aminosäuren liegen im Kristallgitter als Zwitterionen vor, auch in wäßriger Lösung liegen Aminosäuren überwiegend als Zwitterionen gelöst vor.

Die Zwitterionen der Aminosäuren haben noch mindestens jeweils eine basische Carboxylat-Gruppe, ( -(C=O)-O^(-) ), die noch von starken Säuren protoniert werden kann.

Aci-Form von Alanin: Alanin-hydrochlorid

^⊕NH₃-CH(CH₃)-(C=O)-O-H⁽⁺⁾ * Cl^(-)

Analog lassen sich die Acetationen einer Natriumacetat- oder Kaliumacetatlösung mit verd, Salzsäurelösung ,starke Säure, protonieren. Dabei entsteht die viel schwächere Essigsäure und Natriumchlorid.

CH₃-(C=O)-O^(-)_(aq) + Na⁽⁺⁾_(aq) + H⁽⁺⁾_(aq) + Cl^(-)_(aq) → CH₃-(C=O)-OH_(aq) + Na⁽⁺⁾_(aq) + Cl^(-)_(aq)

Ganz analog

^⊕NH₃-CH(CH₃)-(C=O)-O-^(-) + H⁽⁺⁾_(aq) ⇌ ^⊕NH₃-CH(CH₃)-(C=O)-O-H⁽⁺⁾ + Cl^(-)

Somit lassen sich auch Aminosäuren wie Natriumacetatlösungen mit starken Säuren, HCl-Lsg., HBr-Lsg. oder Perchlorsäurelösung acidimetrisch titrieren. (Titration schwacher Basen mit starken Säuren ).

Skizze

Text erkannt:

Titration der schwachen Base, Alanin mit der starken Säure, verd., wäßr. HCl-Lsg.