Wintersemester 2016 Seminar Stöchiometrie

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1 Wintersemester 2016 Seminar Stöchiometrie

2 Tutorien Raum Termin Hörsaal OSZ H5 Mo , Uhr Hörsaal OSZ H5 Fr ,16-18 Uhr Hörsaal OSZ H5 Mo , Uhr Hörsaal OSZ H5 Mo , Uhr 2 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

3 Themenüberblick Kurze Wiederholung der wichtigsten Formeln Neue Themen zur Abschlussklausur: 1. Elektrolytische Dissoziation 2. ph-wert Berechnung 3. Puffer

4 Wiederholung der wichtigsten Formeln n( X i ) c V bezieht sich auf eine gelöste Reinsubstanz m( X i ) V m ( ges) V bezieht sich auf eine Lösung Mischungsgleichung: 1( X )* m( Ls1) 2( X )* m( Ls2) Gem ( X )* m( Gem)

5 Thema: Elektrolytische Dissoziation

6 Elektrolytische Dissoziation Definition Elektrolyt: Bildet in wässriger Lösung Ionen Dynamisches Gleichgewicht => Massenwirkungsgesetz K D = Dissoziationskonstante (temperatur-, konzentrationsabhängig)

7 Beispiel H2SO4

8 Starke Elektrolyte => Vollständiger Zerfall in Ionen

9 Schwacher Elektrolyt => Unvollständiger Zerfall

10 Schwacher Elektrolyt => Unvollständiger Zerfall

11 11 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

12 Beispiel 1: Eine verdünnte Essigsäure (c=0,074 mol/l) ist zu 1,57% dissoziiert. Berechnen Sie die Dissoziationskonstante! Ist eine annähernde Berechnung möglich?

13 Ionenprodukt des Wassers

14 Säure-Base-Gleichgewicht Definition nach Brønsted Säuren: Protonendonatoren Basen: Protonenakzeptoren Korrespondierendes Säure-Base-Paar => Unterscheiden sich in einem Proton Starke Säure/ schwache Base Starke Base/ schwache Säure

15 Reaktion einer Säure/ Base in Wasser

16 Reaktion einer Säure/ Base in Wasser

17 Reaktion einer Säure/ Base in Wasser 17 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

18 Reaktion einer Säure/ Base in Wasser 18 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

19 ph-wert Definition ph-wert Negative dekadischer Logarithmus der Oxoniumionenkonzentration ph= - log c(h 3 O + ) Zusammenhang Autoprotolyse/ ph-wert

20 ph-wert Berechnung Starke Säuren pk S <=1 Dissoziation zu 100%

21 ph-wert Berechnung Schwache Säuren pk S >=3 Nur wenig dissoziiert

22 ph-wert Berechnung Schwache Säuren pk S >=3 Nur wenig dissoziiert

23 Beispiele ph-wert Berechnung Bitte berechnen Sie den ph-wert a) einer 2 molaren HCl b) einer NaOH (c=0,05 mol/l) c) einer 10-8 molaren HCl d) einer Essigsäure mit pks = 4,75, c=2 mol/l e) einer Ammoniaklösung der Konzentration 0,05 mol/l, Ks =5,62 *10-10 mol/l

24 Beispiele ph-wert Berechnung

25 Beispiele ph-wert Berechnung 25 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

26 Thema: Amphotere Teilchen/ Puffer

27 Definition amphoter: Ampholyt (griech.) auf beiderlei Art hier: reagiert als Säure od. Base abh. vom Reaktionspartner Bsp: HPO 4 2-

28 Definition Puffer: Ändert bei Zugabe von begrenzten Mengen Säuren/Basen den ph-wert kaum Besteht aus korrespondierenden Säure/Base Paar Schwache Säure/korrespondierende Base Pufferkapazität im Konzenrationsbereich c(ha)/c(a-) von 1/10 bis 10/1 gegeben wann Pufferkapazität am höchsten?

29 Puffer in der Pharmazie 29 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

30 Pufferbeispiel NH 3 /NH 4 +

31 Zugabe von Säure/Base zum Puffer

32 32 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

33 ph-bereich des Puffers vorhersagen?

34 Berechnung ph-wert im Puffer

35 Berechnung ph-wert im Puffer 35 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

36 Übungsaufgaben 36 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

37 1. Sie lösen 0,84 g Natriumdihydrogenphosphat in 3,5 L Wasser. a. Welchen ph-wert hat die Lösung? b. Sie verwenden nicht 3,5 L Wasser, sondern 3,5 L einer 2 mm Dinatriumhydrogenphosphatlösung. Welchen ph-wert hat der Puffer? M(NaH 2 PO 4 ) = 120 g/mol; pk S = 7,12 37 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

38 38 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

39 2. Berechnen Sie den ph-wert einer Ammoniak- Lösung mit c = 0,5 mol/l! Zu 200 ml dieser Ammoniak-Lösung werden 300 ml einer Ammoniumchlorid-Lösung mit c=0,1 mol/l hinzugefügt. Berechnen Sie den ph der neu entstandenen Lösung! K B (NH 3 ) = 2 *10-5 mol/l; M(NH 3 ) = 17 g/mol; M(NH 4 Cl) = 53,5 g/mol. 39 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

40 3. Aus Cyansäure (HOCN) und Kaliumcyanat (KOCN) soll eine Pufferlösung mit ph = 3,5 hergestellt werden. Welches Stoffmengenverhältnis wird benötigt? pks (HOCN) = 3,92 40 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

41 4. Aus 14,5g Natriumacetat und 1 mol Essigsäure werden 30 ml Puffer-Lösung hergestellt. a. Berechnen Sie den ph der entstandenen Lösung! b. Wie ändert sich der ph-wert der Lösung bei Zugabe von 50 ml einer 5 Molaren NaOH-Lösung? pks = 4,75; M(Natriumacetat) = 82,03 g/mol 41 Leonie Gellrich Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main