Esterreaktion, Titrationskurve, Autoprotolyse des Wassers, pH-Werte

1. Esterreaktion

29 ml Ethanol, 33 ml Aceton und 28 ml Essigsäure werden einige Stunden unter dem Rückflußkühler erhitzt. Nachdem sich das Gleichgewicht eingestellt aht, entnimmt man dem Reaktionsgemisch eine Probe von 5 ml, die man mit 1 mol/l NaOH titriert. Man verbraucht  18,5 ml NaOH.

Dichten: Essigsäure(CH3COOH) 1,05 g/ml

              Ethanol (C2H5OH)          0,789 g/ml

Atommassen: H 1u, C 12u, O 16u

a)Formulieren Sie das Massenwirkungsgesetz für die obige Reaktion, erläutern Sie seine Aussage und erläutern Sie auch in diesem Zusammenhang den Begriff "chemische Gleichgewicht".

b)Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante aus den obigen Daten und erläutern Sie seine Aussage für die obige Reaktion.

c)Brechne Sie, wie groß die Ausbeute dieser Reaktion bezogen auf 1 Mol Säure ist, wenn man  - pro mol Säure 1 mol Alkohol einsetzt.

        -  pro mol Säure 3 mol Alkohol einsetzt.

Falls Sie b) nicht lösen konnten, rechen Sie mit einer Konstante von K = 2,37.

2. Bildung von Iodwasserstoff

Wasserstoff (farblos) und gasförmiges  Iod (violett, I2) reagieren leicht  Iodwasserstoff (HI, farbloses Gas). Das Gemisch dieser drei Gase, in dem sich das Gleichgewicht eingestellt hat, ist leicht violett. Erwärmt man das Gemisch, so färbt es sich tief violett.

Stellen Sie das Massenwirkungsesgetz für diese Reaktion auf und begründen Sie, welches die Hinreaktion st.

3. Autoprotolyse des Wassers

Wasser dissoziiert in geringem Ausmaß, wie Leitfähigkeitsuntersuchungen belegen.

a)Schreibe due Reaktionsgleichung dieser Reaktion auf und begründe, warum die Leitfähigkeitsuntersuchung den Hinweis auf diese Dissoziation gibt.

b) Die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion beträgt 3,2  10 -18. Definieren Sie ausgehend von dieser Konstanten den pH-Wert und leiten Sie daraus die Beziehung ab, die zwischen pH und pOH besteht.

4. Berechnung von pH - Werten

Berechne den pH - Wert folgender Lösungen:

a) In 1 l Lösung befinden sich 36,5 g HCl.

b)220 ml einer Natronlauge enthalten 0,5 g NaOH gelöst.

c)Zu 36 ml einer 0,1 mol/l NaOH werden 25 ml einer 0,2 mol/l HCl gegeben.

5. Berechnung von Lösungen

a)Wieviel g HCl sind in 250 ml einer Lösung gelöst, die den pH - Wert  4,5 hat?

b)Wieviel g NaOH sind in 300 ml einer Lösung gelöst, die pH - Wert 8,3 hat?

Atommassen: H 1u;   O  16 u;     Na 23 u;     Cl 35,5 u