Research Collection. Skript zur Vorlesung Allgemeine Chemie I. Educational Material. ETH Library. Author(s): Nesper, Reinhard Friedrich

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1 Research Collection Educational Material Skript zur Vorlesung Allgemeine Chemie I Author(s): Nesper, Reinhard Friedrich Publication Date: 2001 Permanent Link: Rights / License: In Copyright - Non-Commercial Use Permitted This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For more information please consult the Terms of use. ETH Library

2 Dissoziation einer Säure HA A - H + A - H + A - H + starke S. mittelstarke S. schwache S. H 2 O

3 Stärke einer Sauerstoff-Säure

4 Stärke von Säuren und Basen

5 Stärke von Sauerstoffsäuren

6 Supersäuren konz. H 2 SO 4 ist ca mal saurer als 1M H 2 SO 4 alle Säuren, die noch stärker sind heissen Supersäuren Di-Schwefelsäure H 2 S 2 O mal saurer Fluoro-Schwefelsäure HSO 3 F mal saurer Magische Säure (HSO 3 F) 3 (SbF 5 ) mal saurer vollständige Protonierung von reinem Wasser (55.55M) => ph zwischen -1 und -2

7 Protonierung extrem schwacher Basen Nitriersäure

8 (vollständige Protonierung von reinem Wasser (55.55M) => ph zwischen -1 und -2 ) verdünnte Lösungen haben Konzentrationen < 1M der ph-bereich erstreckt auf 0 < ph < 14

9

10 Titrationskurve starke Säure titriert mit starker Base Molarität Säure bei 90% Neutralisation: 10-4 M Molarität Säure bei 0% Neutralisation: 10-3 M

11 Titrationskurve starke Säure titriert mit starker Base Molarität Säure bei 90% Neutralisation: 10-5 M Molarität Säure bei 0% Neutralisation: 10-4 M

12 Titrationskurve Molarität / Normalität: 0.01N 0.001N N starke Säure Base titriert mit starker Säure Base Neutralisation immer bei ph=7 ph=-lg [H + ] = -lg[a] 0 poh=-lg [OH - ] = -lg[b] 0 2basige S/B ph=-lg [H + ] = -lg2[a] 0

13 Berechnung für alle Parameter Welche Konzentrationen sind jeweils wichtig?

14 Berechnung Welche Konzentrationen sind jeweils wichtig? ph = -lg[a] 0 ph = -lg2[a] 0

15 Titrationskurve schwache Säure titriert mit starker Base Molarität / Normalität: 0.01N 0.001N N Neutralisation nicht mehr bei ph=7 sondern ph>7 K A = [H + ][A - ] / [HA] pk A =ph-lg([a - ] / [HA]) Henderson-Hasselbalch pk A =pk S!!

16 Titrationskurve verschiedene Säuren titriert mit starker Base Neutralisation nicht mehr bei ph=7 sondern ph>7 pk A =ph-lg([a - ] / [HA]) Henderson-Hasselbalch

17 Berechnung K A = K A = [H + ][A - ] [HA]-[H + ] [H + ][H + ] [HA]-[H + ] [H + ] = -K S /2 + K s2 /4 + K s [HA] 0 ph = 1/2pK S 1/2lg[HA] 0

18 Pufferkurve schwache Säure mit ihrem Salz Stoffmengengehalt bestimmt Pufferkapazität pk A =ph-lg([a - ] / [HA]) Henderson-Hasselbalch Pufferbereich pk s -1 <ph< pk s +1

19 Logarithmische ph-diagramme Ionenkonzentrationen unbedeutend [OH - ] max im sauren Bereich? HA beeinflusst ph nicht Wo bleiben H + von HA? HA erreicht max. ph 1 Zentrum des Pufferbereichs Wo ist HA praktisch vollständig dissoziiert?

20 Logarithmische ph-diagramme P1: Mischung starke/schwache Säure P2: HA erreicht max. ph 1 P3: 1:1 Gemisch von Säure/Salz P4: Neutralpunkt bei Säurezugabe! P5: Lösung des Salzes dersäure P6: Mischung starke/schwache Base

21 Berechnung K A = K A = [H + ][A - ] [HA]-[H + ] [H + ][H + ] [HA]-[H + ] [H + ] = -K A /2 + K A2 /4 + K A [HA] 0 ph = 1/2pK S 1/2lg[HA] 0

22 Schwache Säure & starke Säure Schwache Säure & schwache Säure [H + ] = [HA 2 ] 0 /2 + [HA 2 ] 0 /4 + K A1 [HA 1 ] 0 [H + ] = K A2 [HA 2 ] 0 + K A1 [HA 1 ] 0

23 Berechnung für alle Parameter

24 Schwache Säure/ schwache Base Äuivalenzpunkt ph = 7 + 1/2(pK A - pk B ) ph = 1/2(pK A1 + pk A2 )

25 Generelle Aussagen

26 Titrationkurve & log. ph-diagramm P P Ä Ä

27 Titrationkurve & log. ph-diagramm Phosphorsäure -- H 3 PO 4 HPO 4 2- H 2 PO 4 - P1 Ä1 PO 4 3- P2 Ä2 P3/Ä1

28 Sauer und basisch protolysierende Salze KA = Kation-Anion = Salz sauer protolysierend KA KOH + A - +H + basisch protolysierend KA K + + HA + OH -