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Chemie (Subject) / Kapitel 19 (Lesson)

Säure-Base-Gleichgewicht

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  • Ionenprodukt des Wassers KW = c (H+) · c (OH-)      = K · c2(H2O)       = 1,0 · 10-14 mol2/ L2    (bei 25°C)  c(H2O) ist in KW mit einbezogen, da sie alt konstant betrachtet werden kann 
  • Definition pH- und pOH-Wert negativer Zehnerlogarithmus von c(H+) bzw. c(OH-)  pH = -lg c(H+) / mol · L-1pOH = -lg c(OH-) /mol · L-1 pH + pOH = pKW = -lg KW / mol2 · L-2 = 14
  • pH-Wert neutral pH = 7 c (H+) = c (OH-) 
  • pH-Wert saure Lösung pH = <7  größere H+-Konzentration c (H+) >10-7 mol/L 
  • pH-Wert basische Lösung pH = >7  größere OH--Konzentration c (OH-) > 10-7
  • Einfluss von Temperaturerhöhung auf die Dissoziation von H2O in H+ und OH- endothemer Vorgang ⇒ Ionenprodukt temperaturabhängig  Temperaturerhöhung ⇒ Zunahme der Dissoziation, Erhöhung der H+ Konzentration                              ⇒ pH-Wert sinkt
  • starke Elektrolyte (+Beispiel) dissoziieren in wässriger Lösung vollständigz.B. Calciumchlorid/ Natriumchlorid
  • schwache Elektrolyte dissoziieren in wässriger Lösung unvollständigz.B. Essigsäure
  • Säuredissoziationskonstante KS -> auf welcher Seite liegt das Gleichgewicht, bzw. ob Substanz dissoziiert/ undissoziiert vorliegt-> je größer, desto weiter liegt das Gleichgewicht bei der dissoziierten Form vor 
  • Dissoziationsgrad α  ->gibt das Verhältnis der dissoziierten Säure- bzw. Base-Teilchen zur formalen Anfangskonzentration der undissoziierten Säure bzw. Base in einer wässrigen Lösung an -> Angabe in Prozent
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  • Basenkonstante KB  -> Gleichgewichtskonstante von schwachen Basen in wässriger Lösung
  • Zusammenhang Säuredissoziationskonstante einer Säure und der Nasenkonstante ihrer konjugierten Base je größer KS für eine Säure ist, desto kleiner muss KB für die konjugierte Base sein
  • Aktivitätskoeffizient Korrekturfaktor f(x) mit c(x) multiplizieren = a(x) (Aktivität) - Wechselwirkungen werden im Massenwirkungsgesetz nicht berücksichtigt- Anziehungskräfte zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen wirken sich so aus, als wäre die Zahl der dissoziierten Moleküle in der Lösung geringer- Zahlenwert von f(x) zwischen 0 und 1, umso kleiner je größer die Gesamtkonzentration der Ionen in der Lösung ist und je größer die Ionenladung der Teilchen X ist- je verdünnter die Lösung ist, umso näher liegen die Aktivitätskoeffizienten bei 1 
  • Was sagen pKs und pKb aus? pKS gibt an wie schwach oder stark eine Säure ist  >3,5 schwache Säure<3,5 starke Säuredazwischen mittelstarke Säuren  aus dem gemessenen pH-Wert einer Lösung bekannter Konzentrationen berechnen
  • Indikatoren 1) Was macht man damit 2) Funktionsweise 3) Universalindikator 1) pH-Wert schnell (aber relativ ungenau) ermitteln  2) organische Farbstoffe, deren Farbe in Lösung vom pH-Wert abhängtschwache SäurenZugabe einer Säure (hohe H+-Konzentration) verschiebt Gleichgewicht nach linksZugabe einer Base (verringert H+-Konzentration) verlagert Gleichgewicht nach rechts 3) Mischung mehrerer Indikatoren, die je nach pH-Wert einen bestimmten Farbton hat