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Aufgabe lösen
Säuren, Basen und pHChemieHochschule≈ 1:40

Bestimme den pH-Wert einer 0.01 M schwachen Säure mit Ka = 1.3e-05

Eine animierte Schritt-für-Schritt-Lektion. Drücke Abspielen, um jeden Schritt mit Untertiteln zu sehen, oder lies unten Schritte und Transkript. Antwort: pH = 3.451, pOH = 10.55, [H⁺] = 3.541×10^-4 M, [OH⁻] = 2.824×10^-11 M (sauer).

Aufgezeichnetes Video: Die Stimme und die Schrift im Bild sind auf Englisch. Untertitel: Deutsch. Für die Vertonung in dieser Sprache öffnen Sie bitte die interaktive Version.

Originalaufgabe (Englisch): Bestimme den pH-Wert einer 0.01 M schwachen Säure mit Ka = 1.3e-05

Englisches Video: MP4 herunterladen (0.6 MB) · Untertitel (WebVTT): Deutsch · Englische Untertitel (WebVTT)

Schritte auf dem Bildschirm

  1. 1. Die Aufgabe
    Musterlösung
    Bestimme den pH-Wert einer 0.01 M schwachen Säure mit Ka = 1.3e-05
  2. 2. Schritte, Teil 1
    1. Ka=x2C−xK_a = \frac{x^2}{C - x}
      Gleichgewicht aufstellen (ICE-Tabelle)
    2. x2+Kx−KC=0⇒x=−K+K2+4KC2=3.541×10−4 Mx^2 + K x - K C = 0 \Rightarrow x = \frac{-K + \sqrt{K^2 + 4KC}}{2} = 3.541 \times 10^{-4}\ \text{M}
      Die quadratische Gleichung exakt lösen
    3. xC×100=3.541%\frac{x}{C} \times 100 = 3.541\%
      Prozentuale Ionisierung
    4. pH=−log⁡10[H+]=−log⁡10(3.541×10−4)=3.4509\text{pH} = -\log_{10}[\mathrm{H^+}] = -\log_{10}(3.541 \times 10^{-4}) = 3.4509
      pH-Wert
  3. 3. Schritte, Teil 2
    1. pOH=14−pH=10.549,[OH−]=Kw[H+]=2.824×10−11 M\text{pOH} = 14 - \text{pH} = 10.549,\quad [\mathrm{OH^-}] = \frac{K_w}{[\mathrm{H^+}]} = 2.824 \times 10^{-11}\ \text{M}
      pOH und [OH⁻] (25 °C, Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴)
  4. 4. Die Antwort
    pH=3.451\text{pH} = 3.451

    pH = 3.4509

  5. 5. Probe
    • [H⁺][OH⁻] = 1×10^-14 ≈ 1.0×10^-14.
    • Die Lösung ist sauer.

Transkript

Die Aufgabe. Hier ist die Aufgabe: Bestimme den pH-Wert einer 0.01 M schwachen Säure mit Ka gleich 1.3e minus 05. Umrechnung zwischen Wasserstoffionenkonzentration, Hydroxidionenkonzentration, pH und pOH in Wasser bei 25 °C.

Schritte, Teil 1. Gleichgewicht aufstellen (ICE-Tabelle). x ist die Gleichgewichtskonzentration von H hoch plus, die der Menge entspricht, die ionisiert ist. Die quadratische Gleichung exakt lösen. Prozentuale Ionisierung. Unter 5 Prozent, daher wäre die Abkürzung x ungefähr die Wurzel aus KC ebenfalls akzeptabel gewesen. pH-Wert.

Schritte, Teil 2. pOH und [OH hoch minus ] (25 °C, Kw gleich 1.0 mal 10 hoch minus 14).

Die Antwort. Die Antwort lautet also pH gleich 3.451, pOH gleich 10.55, [H hoch plus ] gleich 3.541 mal 10 hoch minus 4 M, [OH hoch minus ] gleich 2.824 mal 10 hoch minus 11 M (sauer). Der pH-Wert ist eine logarithmische Skala: Jede Einheit entspricht einer zehnfachen Änderung der Wasserstoffionenkonzentration. Unter 7 ist die Lösung sauer, über 7 ist sie basisch, bei 25 °C.

Probe. [H hoch plus ][OH hoch minus ] gleich 1 mal 10 hoch minus 14 ungefähr 1.0 mal 10 hoch minus 14. Die Lösung ist sauer.

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