pH nach Säure-Zugabe (H2SO4 und HCl)

Aufgabe 1

Welchen pH-Wert hat eine 1.2 mM Schwefelsäure (H2SO4) bei 25°C?  Wie groß ist die zugehörige Hydrogensulfat-Konzentration?

pH einer 1.2 mM H2SO4-Lösung

Antwort

Man beginnt mit reinem Wasser (Taste New), danach Taste Reac und Eingabe 1.2 mmol/L für “H2SO4”. Mit Start beginnt die Rechnung. Das Ergebnis wird sofort angezeigt (siehe Screenshot rechts):

pH = 2.68

Sulfat und Hydrogensulfat. Schwefelsäure ist eine 2-protonige Säure, welche nacheinander zwei H+-Ionen im Wasser abgibt. Der erste Dissoziationsschritt läuft vollständig ab (starke Säure), so dass in der Lösung kein undissoziertes H2SO4 verbleibt. Der zweite Dissoziationsschritt hingegen ist unvollständig und hinterlässt undissoziertes Hydrogensulfat:

Hydrogensulfat HSO4- 0.174 mM
Sulfat SO4-2 1.026 mM

Die Summe beider Werte ergibt 1.2 mM – genau das ist unsere Ausgangskonzentration an H2SO4.

[Man findet die berechneten Werte für Sulfat und Hydrogensulfat in der Ergebnistabelle Ions von aqion. Dort sind die Gleichgewichtskonzentrationen aller aquatischen Spezies gelistet.]

Aufgabe 2

Wie ändert sich der pH-Wert des Beispielwassers BspC2, wenn man 0.2 mmol/L HCl zugibt?

pH-Wert nach Zugabe von 0.2 mM HCl zu einem Beispielwasser

Antwort

Man öffnet das Beispielwasser BspC2 (Taste Open), danach danach Taste Reac und Eingabe 0.2 mmol/L für “HCl”. Mit Start beginnt die Rechnung. Das Ergebnis wird sofort angezeigt (siehe Screenshot rechts):

pH = 7.24

Durch die HCl-Zugabe sinkt also der pH-Wert von 8.20 auf 7.24.

[last modified: 2015-08-20]