Rechenübungen Säure-Base-Gleichgewichte 1. Gegeben sei eine NaOH-Lösung, die in 2000 cm3 exakt 8,355 g NaOH enthält. Ermitteln Sie die Normalität dieser Lösung und berechnen Sie, welches Volumen zu einem Liter aufgefüllt werden müßte, um eine exakt 0,1 N NaOH zu erhalten! c = 0,1044 mol/l, v = 0,9575 l 2. Welche Molarität hat eine Schwefelsäure, von der 600 ml 41,189 g H2SO4 (wasserfrei) enthalten? Welche Normalität besitzt diese Lösung? c = 0,7 mol/l, ceq = 1,4 mol/l 3. Der mit einer Glaselektrode gemessene pH-Wert einer 10-2 M HCl ergab sich nach genauer Kalibrierung zu 2,046. Welchen Aktivitätskoeffizienten besitzt das Hydroniumion? f = 0,8995 4. Zur Titereinstellung einer 0,1 M NaOH Lösung werden 124,2 mg Oxalsäure-2-Hydrat H2C2O4 2H20 analytisch genau eingewogen. Bei der Titration werden 20,1 ml Natronlauge verbraucht. Wie groß ist der Titer der Lauge? t = 0,98 5. Welchen pH-Wert hat eine 0,009 M HCl-Lösung bei 25 °C? 2,05 6. Wie groß ist der pH-Wert einer wäßrigen 10-8 M KOH-Lösung? pH = 7,02 7. Eine 0,25 molare Lösung von Pyridiniumchlorid, C5H6N+Cl-, hat einen pH-Wert von 2,89. Berechnen Sie aus diesen Angaben den KB-Wert für Pyridin! KB = 1,5·10-9 mol/l 8. Stellt man eine Lösung von [Fe(H2O)6]Cl3 der Konzentration c = 0,1 mol/l her, so ergibt sich ein pH-Wert von 1,6. Welcher pKS-Wert läßt sich daraus für das [Fe(H2O)6]3+-Kation errechnen? pKS = 2,08 9. Berechnen Sie den pH-Wert einer 0,01 M Kaliumcyanidlösung, wenn die Säurekonstante Ks der Cyanwasserstoffsäure bei 25 °C 4,010-10 mol/l beträgt! pH = 10,7 10. Welchen pH-Wert hat ein Gemisch gleicher Volumina 0,1 M NH3 und 0,5 M NH4Cl bei 25 °C (pKB = 4,75)? pH = 8,55 1 11. Welches Volumen einer 0,5 M NaAc-Lösung müssen zu 200 ml 0,1 M HAc zugesetzt werden, damit eine Pufferlösung von pH = 5,4 erhalten wird? (KS = 1,810-5 mol/l) v = 178,6 ml 12. Aus 200 ml 1 M HAc soll 1 l eines Puffergemisches mit pH = 4 hergestellt werden. Welches Volumen von 1 M NaOH ist vor dem Auffüllen mit Wasser zuzufügen? (pKS = 4,75) v = 30,2 mL 13. Wieviel Gramm Natronlauge muß man in 500 ml Essigsäure der Konzentration c = 2,0 mol/l lösen [pKS = 4,75], um eine Pufferlösung mit pH = 5,0 herzustellen? m = 25,603 g 14. Die Lösung einer sehr starken Säure mit einem pH-Wert von 1,30 soll mittels Natriumacetat auf den pH-Wert 5,0 abgestumpft werden. Wieviel Gramm an NaOOCCH33H2O müssen pro Liter Säure zugesetzt werden [pKS(HAc) = 4,75]? m = 18,93 g 15. Welches Konzentrationsverhältnis an Essigsäure/Natriumacetat benötigt man, um einen Puffer mit pH = 4,6 herzustellen (pKS = 4,75)? 1,4125 16. In einer Pufferlösung liegen Säure und korrespondierende Base in gleicher Konzentration vor: cS = cB = 0,1 mol/l. Die Säurekonstante der Säure ist KS = 10-6 mol/l. Berechen Sie die Änderung des pH-Wertes der Lösung (pH) nach a) Zugabe von 10-3 mol einer sehr starken Säure zu 1 l Pufferlösung. b) Zugabe von 10-2 mol einer sehr starken Base zu 1 l Pufferlösung. c) Verdünnen der Pufferlösung mit Wasser auf das Zehnfache. a) 0,0087 b) 0,0872 c) 0 17. Wie groß ist annähernd der pH-Wert am Äquivalenzpunkt der Titration von 0,1 M Base (pKB = 7) mit einer starken Säure, wenn man die Volumenänderung unberücksichtigt läßt? pH = 4 18. Bei welchem pH-Wert liegt der Äquivalenzpunkt der Titration von 10 cm3 0,1 N Essigsäure mit 0,01 N NaOH (KS(HAc) = 1,78·10-5 mol/l)? pH = 8.35 19. Die Dissoziationskonstante von Nikotinsäure beträgt 1,410-5 mol/l. Welcher pH-Wert stellt sich am Äquivalenzpunkt der Titration von 1,410-2 mol Nikotinsäure mit NaOH ein, wenn das Titrationsgemisch ein Volumen von 100 cm3 hat? pH = 9 2 20. Novocain reagiert als schwache organische Base mit Wasser (KB = 910-6 mol/l). Welcher pHWert stellt sich am Äquivalenzpunkt einer Titration von 0,01 M Novocain-Lösung mit Salpetersäure ein? 5,48 3