Lösungen: Säure-Base-Reaktionen

1.

a)

Die Lösung dieses Salzes besteht aus hydratisierten Kalium- und Carbonat-Ionen.

Die Kalium-Ionen wirken weder als Säure noch als Base. Sie haben demzufolge keinen Einfluss auf den pH-Wert. Die Carbonat-Ionen reagieren als

Base. Der pKB-Wert ist 3,75. Folglich wird der pH-Wert im alkalischen Bereich liegen.

b)

Die Lösung dieses Salzes besteht aus hydratisierten Natrium- und Dihydrogenphosphat-Ionen.

Die Natrium-Ionen wirken weder als Säure noch als Base. Sie haben demzufolge keinen Einfluss auf den pH-Wert.

Das Dihydrogenphosphat-Ion ist ein Ampholyt und kann daher sowohl als Säure

oder auch als Base reagieren. Der pKB-Wert = 11,88; der pKS-Wert = 7,21. Demzufolge ist diese Substanz sowohl eine schwache Säure wie auch eine

schwache Base. Aber die Fähigkeit als Säure zu wirken ist trotzdem noch bedeutend stärker als die Basenfunktion, da der pKB-Wert grösser ist. Folglich wird der pH-Wert zwischen 0 und 7 liegen.

c)

Analoge Erklärung wie bei Aufgabe b. Nur sind hier die Verhältnisse umgekehrt. Da

der pKB-Wert = 6,79 von Hydrogenphosphat ist kleiner ist als der pKS-Wert = 12,67. Deshalb reagiert die Lösung basisch.

d)

Der pH-Wert einer reinen NaCl -Lösung ist 7. Das Kation ist neutral (s/Antwort b).

Das Chlorid-Ion ist zwar eine Base. Nur ist sein pKB-Wert (ca. 21) noch bedeutend

grösser als der von Wasser (pKb-Wert = 15,75). Dieses hat einen pH-Wert von 7.

Durch Zusatz einer noch schwächeren Base (als Wasser) wird der pH-Wert nicht

verändert.  

e)

Das Salz besteht aus Ammonium-Ionen (pKS-Wert = 9,25) und Carbonat-Ionen (pKB = 3,75). Da der pKB-Wert kleiner als der pKS-Wert ist reagiert die Lösung alkalisch.

f)

Das Salz besteht aus Ammonium-Ionen (pKS-Wert = 9,25) und Chlorid-Ionen (pKB = 21). Da der pKS-Wert kleiner als der pKB-Wert ist reagiert die Lösung sauer.

 

2.

a) pH = 3;        alpha = 100%           b) pH = 3.875; alpha = 13,3%

c) pH = 10,3;   alpha = 100%          d) pH = 2,675; alpha = 21,1%

e) pH = 11,64; alpha = 5,79%         f) pH = 5,236; alpha = 9,6·10-4 %

3.

pOH = 14 - pH = 5,5;  c(NaOH) = 10-5,5 = 3,2 · 10-6 mol/l

m = 1000000 l ·3,2 ·10-6 mol/l · 40,0 g/mol = 128 g

 

4.

Die Salzsäurelösung wird teilweise durch die Base neutralisiert. Es entsteht eine

verdünntere Salzsäurelösung mit Kochsalz. Letzteres hat keinen Einfluss auf den

pH-Wert und kann daher vernachlässigt werden.

 

c (H3O+) = (0,2 mol -0,16 mol) : 2 l = 0,02 mol/l pH = - log (0,02) = 1,70

 

5. a) pKB = 3,56  b) pKB = 9,3  c) pKS = 6,92    d) pKS = 1,9

 

6. a) pH = 9,03   b) pH = 10,6   c) pH = 3,14

 

7. pH = 3,45 (Pufferlösung); pH = 3,57 (nach Zugabe von NaOH)

 

8.

a) pH = 6,52 + log (20mmol/x mmol) = 7,5

    x = 2,094 mmol

b) c(HA) = 9/6 mmol/L = 1,5 mmol/L.

    Pro Liter Blut werden also 1,5 mmol Pufferbase in die entsprechende Puffersäure

    umgewandelt.

 

∆pH = 7,23 - 7,50 = - 0,27. Der pH-Wert fällt um 0,27.

 

9.

Da die Lösung ein konjugiertes Säure-Base-Paar enthält (Essigsäure/Acetat-Ion), ist eine Pufferlösung entstanden.

pH= 4,75

10.