Vergleich der Änderung des pH-Wertes bei der Titration von 0,1 mol/l Salzsäure mit 0,1 mol/l NaOH und bei der entsprechenden Titration von 0,1 mol/l Essigsäure, Löslichkeitsprodukt, Aktivierungsenergie, Titration mehrprotoniger Säuren,

 Aufgabe 1

Vergleich der Änderung des pH-Wertes bei der Titration von 0,1 mol/l Salzsäure mit 0,1 mol/l NaOH und bei der entsprechenden Titration von 0,1 mol/l Essigsäure

In zwei Versuchen werden jeweils 10 ml 0,1 mol/l Salzsäure(a) und 0,1 mol/l Essigsäure (b) mit 0,1 mol/l Natronlauge titriert. Dabei wird jeweils mit einer entsprechenden Apparatur die Änderung des pH Wertes festgestellt. Die Versuchsergebnisse werden graphisch dargestellt.

a)  Zeichnen bzw. beschreiben Sie kurz den Aufbau und die Durchführung des Versuches.

b) Beschreiben Sie den Verlauf der beiden Graphen und stellen Sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten heraus.

c) Begründen und erläutern Sie den charakteristischen Verlauf der Titrationskurve von Versuch a).

d) Berechnen Sie den pH - Wert  der Salzsäure nach Zugabe von 5, 10 und 15 ml Natronlauge und geben Sie an, welche Ionen zu den gegebenen Punkten in der Lösung zu finden sind.

e) Vergleichen Sie den Verlauf der Kurve von Versuch b) mit der von Versuch a) und stellen Sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten heraus.

f)  Erklären  Sie aus dem Massenwirkungsgesetz für das gegebenene Beispiel den Unterschied zwischen  einer starken und einer schwachen Säure und deuten Sie von dort her die in e) beschriebenen Unterschiede.

g)Leiten Sie aus dem Massenwirkungsgesetz ab, wie man den pH - Wert einer 0,1 mol/l HAc  berechnet. Begründen Sie vorgenommene Vereinfachungen.

h) Wie berechnet man den pH - Wert der Lösung b) nach Zugabe von 5 bzw. 10 ml Natronlauge? Begründen Sie aus dem MWG.

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Aufgabe 2

Löslichkeitsprodukt

In 50 ml Silbernitratlösung sind 3,4 g AgNO3 gelöst.

In 50 ml Natriumchloridlöösung sind 2,32 g NaCl gelöst.

Beide Lösungen werden zusammengegeben. Wie groß ist die Konzentration der in der Lösung verbleibenden Ag+- und Cl -- Ionen?

Lp  AgCl  10 -10

Ag   108 u

N     14u

O     16 u

Na    23 u

Cl     35,5 u

Aufgabe 3

Aktivierungsenergie

 Wasserstoff und Iod reagieren zu Iodwasserstoff nach folgender Reaktionsgleichung:

H2  +   I2    _____>   2 HI

Für das k der Hinreaktion wurden folgende Werte bestimmt:

T (K)        556          575                 629             666                  781

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k       4,5 .10-5     1,4 . 10-4           2,5 . 10-3       1,4 . 10-2            1,34

a) Formulieren Sie die Arrheniusgleichung und erläutern Sie deren Aussage über den Ablauf chemischer Reaktionen. Interpretieren Sie in diesem Zusammenhang auch die obige Tabelle.

b)Zeichnen Sie ein Arrheniusdiagramm und bestimmen Sie die Aktivierungsenergie. Erläutern Sie den Begriff der Aktivierungsenegie.

R = 8,314 J/mol/K

Aufgabe 1

Titration von 1 mol/l Phosphorsäure mit  1mol/l Natronlauge

Bei dem Ihnen demonstrierten Versuch wird 1 mol/l Phosphorsäure H3PO4 mit Natronlauge in den angegebenen Konzentrationen titriert. Die Werte werden mit Hilfe des Computers gemessen und von Ihnen in die vorbereitete Tabelle eingetragen.

a)  Zeichnen Sie einen Graphen zur Darstellung des Versuchsergebnisses. Beschreiben Sie kurz den Verlauf des Graphen.

b) Definieren Sie aus dem Massenwirkungsgesetz den Ks - Wert.

c) Formulieren  Sie die Reaktionsschemata der Reaktionen der Phosphorsäure mit Wasser.

d) Interpretieren und begründen Sie den Verlauf des gezeichneten Graphen.

Aufgabe 2

Berechnung von pH - Werten

Bei der Berechnung der Lage von Protolysengleichgewichten in Wasser ist es von Bedeutung zu wissen, ob es sich bei der fraglichen Substanz um eine starke oder schwache Säure oder Base handelt.

a) Erklären  Sie aus dem Massenwirkungsgesetz den Unterschied zwischen einer starken und einer schwachen Säure.

b) Leiten Sie aus dem Massenwirkungsgesetz ab, wie man den pH - Wert einer 0,1 mol/l HAc - Lösung berechnet. Begründen Sie vorgenommene Vereinfachungen.

c)Wieviel g HCl wurden in 120 ml Salzsäure gelöst, die den pH - Wert 2 zeigen?

d) Welchen pH-Wert zeigt die Lösung, die entsteht, wenn man zu 30 ml 0,1 mol/l NaOH

 12 ml 0,1 mol/l HCl gibt.