Übung 5: Säure-Base-Gleichgewichte

Aufgabe 1

Aus 1.63$$g Ammoniumacetat wird mit Wasser 1$$l Lösung hergestellt. Welchen pH-Wert hat die Lösung? Wie ändert sich dieser, wenn der Lösung weitere 0.10$$g Ammoniumacetat zugefügt werden?

Aufgabe 2

Berechnen Sie für folgende Lösungen, die zwei Säuren bzw. Basen enthalten, die (genauen) pH-Werte der einzelnen Säuren bzw. Basen sowie diejenigen der Gemische :

a)	[HCl] = 1.1 $\cdot 10^{-3}$M,	[HI] = 5.0 $\cdot 10^{-3}$M,
b)	[HCl] = 3.5 $\cdot 10^{-4}$M,	[HAc] = 3.0 $\cdot 10^{-2}$M,	K$_A$(HAc)=1.8 $\cdot 10^{-5}$
c)	[NaOH] = 3.5 $\cdot 10^{-2}$M,	[NH$_3$] = 1.0 $\cdot 10^{-3}$M,	K$_B$(NH$_3$)=1.8 $\cdot 10^{-5}$
d)	[HCOOH] = 1.5 $\cdot 10^{-2}$M,	[NH$_3$] = 5.0 $\cdot 10^{-2}$M,	K$_A$(HCOOH)=1.77 $\cdot 10^{-4}$

Aufgabe 3

Aus einer 0.1$$M HCl-Lösung und einer 0.02$$M KCN-Lösung soll eine Pufferlösung mit dem pH=8.5 hergestellt werden, wobei die totale HCN/CN$^-$-Konzentration 0.01$$M sein sollte. Berechnen Sie die Volumina an HCl- und KCN-Lösung, die für die Herstellung von 1$$l der Pufferlösung benötigt werden.
Wie ändert sich der pH-Wert der Lösung bei Zusatz von 0.5$$ml einer 0.1$$m HClO$_4$ bzw. 0.5$$ml einer 0.1$$m NaOH-Lösung zu 100$$ml der Pufferlösung? Müssen die hierbei auftretenden Volumenänderungen bei einer angestrebten Genauigkeit der pH-Werte von 1% berücksichtigt werden? (K$_A$(HCN)=4.8 $\cdot 10^{-10}$)

Aufgabe 4

Novocain (Nvc) ist eine schwache organische Base, die mit Wasser folgendermassen reagiert:

$$\mathrm{ Nvc + H_2O \rightleftharpoons NvcH^+ + OH^- \hspace{5em} K_B(Nvc)=9\cdot 10^{-6} }$$

Angenommen, 25$$ml einer 0.1$$m Novocainlösung werden mit einer 0.1$$m HCl-Lösung titriert.
a)

Berechnen Sie die pH-Werte für die Titrationskurve nach Zugabe von 0$$ml, 10$$ml, 25$$ml und 35$$ml Salzsäure.

b)

Skizzieren Sie anhand von a) die Titrationskurve. Was versteht man unter dem Äquivalenzpunkt und wo liegt dieser in der Titrationskurve? Was gilt für den pH-Wert am Äquivalenzpunkt im Falle einer Titration von starken bzw. schwachen Basen und Säuren?

c)

Der Indikator Bromkresolgrün besitzt einen pK$_A$-Wert von 5.0. Ist dieser Indikator für die Titration dieser Lösung geeignet?