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= schwache Base 4. Stärke von Säuren und Basen Starke Säuren und Basen protolysieren in verdünnten wässrigen Lösungen nahe zu vollständig. Schuvache Säuren und Basen protolysieren nur teilweise unal es stellt sich ein Protolyse gleich gewicht ein, dessen Lage durch die Säurenkonstante K₂ oder die Basen konstante KB charakterisierte wird: HA (aq) . + H₂ Ore = H₂O₁q² . + H₂O(2) + Blag? • Anstelle von Ks-Werten und KB-Werten gibt man häufig den negativen Dekadischen Logarithmus des Zahlen werts on: pkg = -lg Für ein Säure-Base-Paar HA/A gilt. Á (aq) = OH (+ HB (aq) Ks mol-1 K₂=C(H30*).. C(HA) C(A™) C (HB) KB = C(OH) C(B) PKS (HA) + PKB (A²) = 14 5 Berechnen von pH-Werten Bei starken Säuren oder Basen, die vollständig protolysiert vorliegen, gilt: Co (HA) mol·l-1 c (H₂0*) = C₂ (HA) ⇒ pH = -lg pkB = -lg (586 und mol - Co (B) mol. .) C(OH) = C₁ (B) → pOH = -lg рн - 14 -рон Bei schwachen oder mittelstarken Säuren oder Basen verwendet man zur Berechnung die Näherungsformeln: pH = = (pks - lg Co (HA)) 6. Neutralisation Co (B) pOH = 1 (pKB -lg mol·l Bei der Neutralisation reagieren H₂0* - lonen und OH -lonen zu H₂0- Molekülen. Diese Protonenen übertragung läuft ab, wenn man eine saure und eine alkalische Lösung zusammengibt: H₂0 (aq) + OH(aq) = 2 H₂O(); exotherm • Jede Neutralisationsreaktion hat die gleich Neutralisations enthalpie von K> -57 mol. 7. Titration • Die Titration ist eine Methode zur Ermittlung der Stoff konzentration. Dabei tropft man eine Maßlösung genau bekannter Konzentration zu einem bestimmten Volumen oun Probe- lösung. · 0 • Bei der End punkttitration mittel Indikator erfolgt die Zugabe der Maßlösung bis zum Farbumschlag. An diesem Umschlagspunkt, dem Aquiralenzpunkt, ist die Stoffmenge der Säure gleich der Stoffmenge der Base: n (HA) = n(B) Die Konzentration an Säure HA oder Base B in einer Lösung lässt sich nach folgenden Gleichungen bereckenen: c(Base) V(Base) V (Säure) c (Säure) = PH=7 Bei einer pH-metrischen Titration wird der Äquivalenzpunkt durch Aufnahme einer Titrationskurve bestimmt. Dabei wird der pH-Wert in Abhängigkeit des zugegebenen Volumens der Maßlösung gemessen und grafisch aufgetragen. Man erhält so eine Titrationskurve, deren Wendepunkt der Äquivalenzpunkt entspricht. c (Base): Bei der Titration einer starken Saure mit einer starken Base stimmen Äquivalenz- punkt und Neutralpunkt (pH=7) überein. ·Titriert man hingegen eine schwache Säure mit einer starken Base liegt der Äquivalenzpunkt oberhalb des Neutral puniets. pH-Wert = Halbäquivalenzpunkt c(Säure). (Säure) V(Base) Bei der Titration einer schwachen Base mit einer starken Säure liegt der Äquivalenzpunkt unterhalb des Neutralpunkt. PH=pKs Äuguiralenzpunkt Äquivalenzpunkt/ Neutralpunet PH-7 Schurache Säure starke Säure pH-Wert schwachie Base Starke Base Aquivalenzpunkt Aquivalinzpunkt v(säure) V(Base) Als dritte Methode zur Ermittlung des Äquivalenzpunktes eignet sich die Leit fähig- Reitstitration. Sie nutzt die Eigenschaft der lonen, in wässriger Lösung den Strom unterschiedlich gut zu leiten. Mithilfe eines Leitfähigkeitsprüfers wird während der Titration die Leit fähigkeit in Abhängigkeit vom der zugegebenen Maßlösung gemessen Volumen und anschließend graphisch aufgetragers. • Der Schrittpunkt der beiden extrapolierten Geraden abschnitte ergibt den Äquivalenz punkt. I in A 8. Puffer v (Maßlösung Puffer lösungen sina Stoffgemische aus mittelstarken oder schwachen Säuren der zugehörigen Base. und Sie halten den pH-Wert bei Zugabe geringer Mengen einer sauren alkalischen Lösung konstant. Der pH-Wert eines Puffers lässt sich der Puffergleichung berechnen: pH = PK₂ + lg c(A) C(HA) oder mit hilfe Die Pufferkapazität ist erschöpft, wenn der pH-Wert um mehr Einheit rom pks-Wert der Puffersäure abweicht: pH = pks ± 1 • Puffer spielen in der Natur zur Stabilisierung von Stoffwechselprozessen eine wichtige Rolle. Z.B.: der Kohlensäure-Hydrogen carbonat-Puffer im Blut und im Speichel als eine