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Forum "Chemie" - Titration Salzsäure / NH3
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Titration Salzsäure / NH3: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:36 So 10.07.2011
Autor: matheja

Aufgabe
Hi,

ich habe in einer Altklausur die Aufgabe die Titartionskurve von 10 ml 0.1 M NH3-Lösung mit 0.1 M HCL zu zeichnen (pkB= 4.8).

Um die Kurve zu zeichnen brauche ich im Prinzip den Ph-wert zu beginn der Titration den Ph-wert am ÄP und NP und am Ende der Titration.


Vor Beginn der Titration:

ph= -log(0.1 M HCL) = 1


Mein Großes Problem ist es den Ph-wert am den Ende der Titartion und am ÄP zu bestimmen.

Ich weiß, dass am ÄP :

n(NH3) = n(HCL) bzw. n(OH-) = n(H30+)

Das Optimum liegt bei ph=pks = 9.2



        
Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:57 So 10.07.2011
Autor: ONeill

Hi!

> Vor Beginn der Titration:
>  
> ph= -log(0.1 M HCL) = 1

[ok]

>
> Mein Großes Problem ist es den Ph-wert am den Ende der
> Titartion und am ÄP zu bestimmen.
>  
> Ich weiß, dass am ÄP :
>  
> n(NH3) = n(HCL) bzw. n(OH-) = n(H30+)

[notok]
Der Äquivalenzpunkt ist durch [mm] n(NH_3)=n(HCl) [/mm] definiert, nicht durch n(OH^-) = n(H_30^+), denn dies ist nur am Neutralisationspunkt der Fall. Du musst mit der MBHenderson-Hasselbalch-Gleichung arbeiten.

Gruß Christian

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Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:10 So 10.07.2011
Autor: matheja

Aufgabe
Danke für deine Hilfe.

Ich habe immer gedacht, dass ich die Hendersson Hasselbach Gleichung dazu benütze um einen Puffer zu definieren bzw. den ph.wert einer Pufferlösung zu bestimmen, mir ist es neu dass ich damit auch einen ÄP berechnen kann


ph = pks +log [NH3] / [HCL]

da: $ [mm] n(NH_3)=n(HCl) [/mm] $

=> ph = pks = 14-4.8 = 9,2

aber bei welchem volumen zeichnen ich diesen ein?

Ist mein Rangehensweise überhaupt korrekt um so eine kurve zu zeichnen?

wenn nein, wie würdet ihr das machen

vielen dank

Bezug
                        
Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:46 Mo 11.07.2011
Autor: elijah

n(NH3)  = n(HCl)  stimmt vom Ansatz, aber dass der pH im basischen liegt, glaube ich nicht. am ÄP liegt NH4Cl vor, welches Sauer reagiert , also bist du mit deinem ÄP automatisch unter dem NP(Neutralpunkt ; pH =7)

Wenn ich am ÄP n(NH3) = n(HCl) dann muss auch gelten = n (NH4Cl)

sprich du bestimmt den pH wert deines Puffers am ÄP. Wenn du nun weist wieviel HCl du benötigst um an dein ÄP zu kommen, weisst du auch automatisch wieviel Volumen das entspricht, da du eine 0,1 mol/L [mm] HCl_lösung [/mm] zum neutralisieren hast.


hoffe ich konnte dir helfen


Bezug
                                
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Titration Salzsäure / NH3: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:03 Mo 11.07.2011
Autor: matheja

Aufgabe
erstmal großen dank für die erleuterung.

Leider komm ich immer noch nicht dahinter...

ich fass einfachmal mal zusammen, was ich bislang mit eurer Hilfe gelernt habe und hoffe ihr könnt mir helfen wo es hapert.

Aufgabe:

Zeichen Sie die Titrationskurve von 10 ml 0.1 M NH3 Lösung mit 0.1 M HCL (pkB (NH3) = 4.8)

Wenn ich in einer Klausur diese Aufgabe bekomme, dann berechne ich den ph-wert zu beginn der Titration (also 0 ml 0.1 M NH3), dann den ph-wert am ÄP.

Ich wähle auf der x-achse den pH-wert und auf der y-Achse das Volumen der dazutitrierenten  0.1 M NH3 Lösung


Der Ph-wert zu beginn der Titration:
pH= -log c ( HCL) =-log (0.1) = 1 => also zeichne ich bei 0 ml den ph= 1 ein

Neutralpunkt liegt bei ph=7

Puffer-Optimum:

pH= pks = 9.2


Am AP liegen NH4CL, welches sauer reagiert => ÄP <NP:

Ich gebe nun 10 ml  0,1 M NH3 hinzu => 10^-3 l * 0,1 mol /L = 10^-3 mol = n

ph= pks + log [NH3] / [NH4+]

ich steht jetzt auf den schlauch.
Was setze ich für die jeweilgen Konzentrationen für NH3 und NH4 ein?

Mir fehlt also nur noch ÄP und HalpÄP um meinen Graphen zeichnen zu können



grüße
matheja

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Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:05 Mo 11.07.2011
Autor: ONeill

Hi!

> Wenn ich in einer Klausur diese Aufgabe bekomme, dann
> berechne ich den ph-wert zu beginn der Titration (also 0 ml
> 0.1 M NH3), dann den ph-wert am ÄP.
>  
> Ich wähle auf der x-achse den pH-wert und auf der y-Achse
> das Volumen der dazutitrierenten  0.1 M NH3 Lösung

[notok] Es wird Ammoniak vorgelegt und mit HCl titriert. Auf der x-Achse wird das Volumen an HCl aufgetragen, auf der y-Achse der pH-Wert.
[Dateianhang nicht öffentlich]

>
> Der Ph-wert zu beginn der Titration:
>  pH= -log c ( HCL) =-log (0.1) = 1 => also zeichne ich bei

> 0 ml den ph= 1 ein

Es wird Ammoniak vorgelegt...

> Neutralpunkt liegt bei ph=7

[ok], wobei der Neutralpunkt nicht der Äquivalenzpunkt ist.

> Puffer-Optimum:
>  
> pH= pks = 9.2
>  
>
> Am AP liegen NH4CL, welches sauer reagiert => ÄP <NP:

Am ÄP ist der pH-Wert unter dem des NP [ok]

> Ich gebe nun 10 ml  0,1 M NH3 hinzu => 10^-3 l * 0,1 mol /L
> = 10^-3 mol = n
>
> ph= pks + log [NH3] / [NH4+]
>
> ich steht jetzt auf den schlauch.
>  Was setze ich für die jeweilgen Konzentrationen für NH3
> und NH4 ein?

Na du weisst ja mit wie viel Ammoniak Du startest. Wenn Du dann noch weißt wie viel Säure zugegeben wird, kannst Du mit dem Massenwirkungsgesetzt bzw der Henderson-Hasselbalch-Gleichung den pH ausrechnen.


Gruß Christian

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                
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Titration Salzsäure / NH3: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:31 Di 12.07.2011
Autor: matheja

Aufgabe
Vielen Dank für die anschauliche Darstellung :)

Dann habe ich die Frage nicht richtig verstanden.

Frage:

Zeichnen sie die Titrationskurve von 10 ml 0.1 M NH3-Lösung mit 0.1 M HCL.

Darunter habe ich verstanden, dass ich 0.1 M HCL habe zu der ich 10 ml 0.1 M NH3 dazutitriere. Zumal das Volumen von HCL nicht bekannt ist.

Wie kommst du darauf, dass zu Ammoniak 10 ml 0.1 M HCL dazutitiert werden?
Kann es sein, dass ich grad derb auf den schlauch steh... ich weiß es nicht.


Demach gilt:

1. ph zur Beginn der Titration:
ph= 14- (0.5 * (4.8 - log (0.1))) = 11.1

2. pH-Optimum: ph= pks = 9.2

3. Neutralpunkt: 7

4. ÄP... ich habe ich leider immer noch keinen weg gefunden diesen zu berechnen:

ph = pks+ log [NH3] / [HCL]


also fehlen noch zum Verständnis:

a) wie man darauf kommt dass zu NH3 HCL titriert wird, obwohl im lt aufgabenstellung:
Zeichnen sie die Titrationskurve von 10 ml 0.1 M NH3-Lösung mit 0.1 M HCL.

b) wie ich diesen gewitzten ÄP berechnen und einzeichnen kann... hendersson hasselbach half mir nicht weil ich nicht weiß was ich für werte einsetztn soll, den pks-wert ausgenommen


grüße



Bezug
                                                        
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Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:54 Di 12.07.2011
Autor: ONeill

Hi!
> Darunter habe ich verstanden, dass ich 0.1 M HCL habe zu
> der ich 10 ml 0.1 M NH3 dazutitriere. Zumal das Volumen von
> HCL nicht bekannt ist.

Und weil das Volumen an HCl nicht bekannt ist, legst du 10 mL Base vor und titrierst dann mit HCl.

> Wie kommst du darauf, dass zu Ammoniak 10 ml 0.1 M HCL
> dazutitiert werden?
>  Kann es sein, dass ich grad derb auf den schlauch steh...
> ich weiß es nicht.
>  
>
> Demach gilt:
>  
> 1. ph zur Beginn der Titration:
>  ph= 14- (0.5 * (4.8 - log (0.1))) = 11.1

[ok]

> 2. pH-Optimum: ph= pks = 9.2

Was meinst du genau mit Optimum?

> 3. Neutralpunkt: 7

[ok]

> 4. ÄP... ich habe ich leider immer noch keinen weg
> gefunden diesen zu berechnen:
>  
> ph = pks+ log [NH3] / [HCL]
>  
>
> also fehlen noch zum Verständnis:
>  
> a) wie man darauf kommt dass zu NH3 HCL titriert wird,
> obwohl im lt aufgabenstellung:
>  Zeichnen sie die Titrationskurve von 10 ml 0.1 M
> NH3-Lösung mit 0.1 M HCL.

Wenn du Lösung 1 gegen Lösung 2 tirierst, so wird Lösung 1 vorgelegt und Lösung 2 befindet sich in der Bürette. Die HCl wird portionsweise zugegeben (daher auch kein Volumen angegeben).

> b) wie ich diesen gewitzten ÄP berechnen und einzeichnen
> kann... hendersson hasselbach half mir nicht weil ich nicht
> weiß was ich für werte einsetztn soll, den pks-wert
> ausgenommen

Hierzu schreibe ich heute Abend noch mal etwas ausführlicher. ;-)

Gruß Christian

Bezug
                                                        
Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:23 Di 12.07.2011
Autor: ONeill

Hi!
> b) wie ich diesen gewitzten ÄP berechnen und einzeichnen
> kann... hendersson hasselbach half mir nicht weil ich nicht
> weiß was ich für werte einsetztn soll, den pks-wert
> ausgenommen

Beim Erreichen des Äquivalenzpunktes ist der komplette Ammoniak neutralisiert. Es liegt somit eine reine Ammoniumchloridlösung vor. Das heißt, die Lösung ist eine schwache Säure.

Leider habe ich dir den falschen Tipp gegeben. Beim Äquivalenzpuntk befindet man sich nicht mehr im Pufferbereich. Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung verliert hier ihre Bedeutung. Stattdessen kannst Du mit der Näherungsformel berechnen:

[mm] pH=0,5(pK_s-log(c)) [/mm]

Die Konzentration des Ammoniumchlorids am ÄP ist dann ja bekannt.

Gruß Christian

Bezug
                                                                
Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:41 Mi 13.07.2011
Autor: matheja

Aufgabe
ein dickes dankeschön, denn ohne deine hilfe wär es sicherlich in die hose gegangen.


> Leider habe ich dir den falschen Tipp gegeben. Beim
> Äquivalenzpuntk befindet man sich nicht mehr im
> Pufferbereich. Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung verliert
> hier ihre Bedeutung. Stattdessen kannst Du mit der
> Näherungsformel berechnen:
>  
> [mm]pH=0,5(pK_s-log(c))[/mm]

Konzentration am ÄP:

NH3 ist komplett zu NH4+ neutralisiert.

das Volumen berträgt dabei 10 ml

=> 10 * 10^-3 L * 0.1 M = 10^-3 mol

=> ph = 0.5 (9.2-log (10^-3)= 6.1

ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich das jetzte richtig eingesetzt habe, weil ich ja eine Stoffmenge eingesetzt habe
e
grüße und danke


























Bezug
                                                                        
Bezug
Titration Salzsäure / NH3: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:04 Mi 13.07.2011
Autor: ONeill

Hi!
> => ph = 0.5 (9.2-log (10^-3)= 6.1

[notok]

> ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich das jetzte richtig
> eingesetzt habe, weil ich ja eine Stoffmenge eingesetzt
> habe

Du musst eine Konzentration einsetzen. Beachte, dass Du zwei Lösungen zusammengibst und sich daher die Konzentration halbiert.

Gruß Christian

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