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Triologie
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Betreff des Beitrags: Week 4 2014 Verfasst: 24.03.2014, 19:49 |
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Mikroskopierer/in |
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Registriert: 18.08.2010, 20:36 Beiträge: 236
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Meine Lösungen zum Vergleichen:
1.) Ich gehe von 1M HAc sowie 1M NH3 aus:
100 ml HAc (= 0.100 mol) 13.6 ml NH3 (= 0.0136 mol) 886.4 ml H2O
Die tatsächlichen Mengen können von den theoretischen abweichen wenn z.B. die Konzentrationen der Lösungen nicht ganz passen, man zu viel CO2 einrührt etc... keine Ahnung ob er das hören will, aber ich weiß nicht was er sonst meinen könnte.
2.) ∆H°(benzoic acid) = 0.71 kJ/mol ∆H°(pyridine) = 19.96 kJ/mol
Kommt wer auf ähnliche Ergebnisse?
Dateianhänge: |
biophys.png [ 1.51 MiB | 908-mal betrachtet ]
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berry
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 24.03.2014, 20:07 |
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Eprouvettenschüttler/in |
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Registriert: 07.09.2010, 15:05 Beiträge: 174
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Für 2.) komm ich auf dieselben Ergebnisse. Bei Beispiel 1 bin ich im Moment noch recht ratlos. Meine Annahme wäre mal gewesen, dass ich für einen 0,1 M NH4Ac-Puffer gerne eine Konzentration von NH4+ und von Ac- von 0,1 mol/L hätte, und dann eben mithilfe der HH-Gleichung die Konz (und weiters Stoffmenge) an NH3 und HAc ausrechnen...
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Triologie
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 24.03.2014, 20:33 |
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Mikroskopierer/in |
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Registriert: 18.08.2010, 20:36 Beiträge: 236
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Ganz so kannst du das nicht machen, weil Ammoniumacetat als Salz de-facto neutral reagiert. Du müsstest also Essigsäure dazugeben, und dann hättest du schon einen stärker konzentrierten Puffer. Was ginge wäre eine schwächer konzentrierte Lösung vom Salz zu machen, und dann die Essigsäure drüber zu leeren. Bei mir kommt dabei raus: 0.0852 mol HAc 0.0148 mol NH4Ac Das dann natürlich auf 1 L auffüllen und der pH-Wert sollte bei 4 liegen.
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chrisz
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 12:47 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 20.11.2010, 16:48 Beiträge: 59
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Hallo liebe Prof. Wilson Fangemeinde. Mein Lösungsvorschlag für Woche 4
1) Vorweg die Ergebnisse: [HAC] = 0,0852 mol/L [Ac-] = 0,0148 mol/L [NH3] = eigentlich 0 [NH4+] = eigentlich 100% (was bei pH 4 nicht verwunderlich is)
Dazu würde ich beim Puffer herstellen zuerst 0,1mol Essigsäure mit 900mL dH20 vermixen (ich gehe von Eisessig aus, da man den gewöhnlich in jedem Labor findet, ~100%, 1,05g/mL Dichte und 60g/mol molare Masse). Das ausgerechnet sind 5,71mL. Dann titrier ich unter Zuhilfenahme eines pH-Meters bis pH 4,0 und fülle dann auf 1L auf. Selbstverständlich alles unter dem Abzug. Beim Ammoniak gehe ich von 25%igem aus, da das der Standardammoniak fürs Labor ist (Dichte 0,907g/mL, 25% w/w, molare Masse von 17g/mol). Wenn man das in Volumen ausrechnet sinds 7,50mL. Volumen deshalb weil Säure und Base eher nicht eingewogen werden.
Und warum andere proportions? - HAc und NH3 sind flüchtig, nur NH3 is als NH4+ in der Lösung stabil, HAc aber nicht so und verabschiedet sich (und da ja 80% Acetat als HAc vorliegt, behaupte ich das is eher uncool) - CO2 einrühren - Temperatur - vlt bei anderer hergestellt als verwendet?
2) delta H (Benzoesäure) = 0,71KJ/mol delta H (Pyridin) = 20,0KJ/mol
Zuerst T auf Kelvin umrechnen und Kehrwert auf die x-Achse. pKa auf Ka (10^-pKa) umrechnen K natürlich logarithmieren (ln(K)) und das auf die y-Achse. Linie durchlegen --> Steigung. Daraus Enthalpie berechnen.
Besser geeignet ist würde ich sagen Pyridin, weil die Annahme, dass delta H von der Temperatur unabhängig ist durch die Linearität bestätigt ist, was man bei der Benzoesäure eher nicht behaupten kann. Aber ob das jetzt wirklich der Grund is das es besser ist bin ich mir nicht sicher
/Edith sagt: sry für den Denkfehler vorhin
Zuletzt geändert von chrisz am 25.03.2014, 18:55, insgesamt 1-mal geändert.
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berry
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 13:05 |
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Eprouvettenschüttler/in |
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Registriert: 07.09.2010, 15:05 Beiträge: 174
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Bei 2. dürfte dir ein Fehler unterlaufen sein - der ln einer Zahl kleiner als 0 ist negativ!
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catti
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 14:08 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 14.11.2006, 21:38 Beiträge: 66
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Ist delta H jetzt negativ oder positiv? Mein ln ist negativ! ΔH = 0.7097 kJ/mol (benzoic acid) ΔH = 19.9498 kJ/mol (pyridine)
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chrisz
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 18:52 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 20.11.2010, 16:48 Beiträge: 59
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Sorry hatte einen Denkfehler. Natürlich sind die Enthalpien positiv.
Danke fürs darauf aufmerksam machen.
Hmm eigentlich müsste Benzoesäure der bessere Puffer sein, weil die GGWKonstante die Temperatur eigentlich gar nicht interessiert, is ja immer 5,41-5,43
Meinungen?
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catti
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 20:00 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 14.11.2006, 21:38 Beiträge: 66
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Also ich glaub er hat in der VO gesagt, das der mit dem niedrigerem delta H der stabilere ist…
Zu Beispiel 1: Da steht Ammonium Acetat Puffer… Laut Definition ist ein Puffer eine Säure gemischt mit seiner korrespondierenden Base. Ist hier die Säure Essigsäure und die korrespondierende Base das Acetat-Ion? Also ein Essigsäure/ Acetat Puffer?
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Triologie
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 20:17 |
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Mikroskopierer/in |
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Registriert: 18.08.2010, 20:36 Beiträge: 236
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Cattl: Natürlich. Wenn wir bei pH4 sind, dann muss ja eine Säure puffern. Das niedrige delta H ist hier eh die Benzoesäure, die einen stabilen pKa über den genannten Temperaturbereich hat.
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catti
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 21:26 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 14.11.2006, 21:38 Beiträge: 66
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Okay, ich verstehs nicht. Ein Ammoniumacetat Puffer hat normalerweise pH 7 und dann lässt sich 0,1 M einfach einwiegen.
Wenn ich einen Essigsäure Acetat Puffer mache, dann sind folgende Reaktionen relevant: HAc -> H+ + Ac- Ac- + H2O -> HAc + OH-
Da ich aber Ammoniumacetat nehme, muss ich doch auch folgende Reaktion berücksichtigen: NH4+ + H2O -> NH3 + H3O+
Ist das falsch gedacht? Wenn ich dazu Henderson Hasselbach aufstell (mit pKa von Essigsäure)
pH = pKa + log (Ac-/(NH4+ + HAc))
Dann setz ich für Ac- und NH4+ jeweils 0,1 mol/L ein und rechne aus wieviel HAc ich dazugeben muss? Aber dann verändert sich meine Ac- Konzentration wieder ein wenig oder?
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Daffman
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 22:11 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 17.09.2010, 13:37 Beiträge: 64
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chrisz hat geschrieben: Hmm eigentlich müsste Benzoesäure der bessere Puffer sein, weil die GGWKonstante die Temperatur eigentlich gar nicht interessiert, is ja immer 5,41-5,43 dem schließe ich mich an
_________________ Wenn du gut sein willst, dann nimm zuerst an, daß du schlecht bist.
- Epiktet
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Triologie
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 25.03.2014, 23:07 |
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Mikroskopierer/in |
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Registriert: 18.08.2010, 20:36 Beiträge: 236
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Cattl: Du kannst auch nur HAc nehmen und zur pH-Wert Einstellung den Ammoniak nehmen. Wir bewegen uns hier in einem Gleichgewicht.. also wenn das NH4+ ein Proton abspaltet, so nimmt ein Ac- dieses Proton auf. An einer anderen Stelle gibt ein HAc sein Proton ab, und ein NH3-Molekül nimmt's dann wieder auf. Bei saurem pH-Wert findest du viel NH4+ und nur sehr wenig NH3.
Die HH-Gleichung beruht auf dem Massenwirkungsgesetz (bzw.: Sie ist das Massenwirkungsgesetz in logarithmierter Form). Wenn du den pKa von HAc verwendest, dann musst du auch die Reaktion verwenden, auf die sich der pKa bezieht. Du kannst normalerweise nicht Äpfel (HAc) und Birnen (NH4+) mischen. In diesem speziellen Fall sind die pKa Werte zufälligerweise (fast) gleich. Du darfst eben nicht 0,1 mol vom Salz einwiegen und dann noch Essigsäure nachkippen. Wenn du mit dem Salz arbeitest, dann muss die SUMME der Pufferionen (vom Salz und der Säure) 0,1 mol betragen - du brauchst also eine Salzmenge, die letztendlich unter 0,1 mol liegt. Du musst dir das Verhältnis berechnen, in welchem die beiden beim gewünschten Puffer-pH vorliegen. Dabei musst du aber auch beachten, dass du [H+] und [Ac-] nicht gleichsetzen darfst, weil die Konzentration von [Ac-] durch die Salzzugabe ja "künstlich" verändert wird, und die HAc nicht "ganz natürlich" dissoziiert. Es gibt also zwei Wege:
1.: Du gehst von 0,1 mol HAc aus und berechnest dir wieviel NH3 du dazugeben musst, um auf pH4 zu kommen - die Ammonium-Ionen kommen in diesem Fall durch die Titration.
2.: Du stellst direkt eine Lösung von Ammonium-Acetat her und fügst die restliche Menge an HAc dazu, um auf eine Pufferkonzentration von 0,1 M zu kommen. Das Verhältnis von zugefügtem HAc und Ac- bestimmt dir den pH-Wert.
Ich glaube der Wilson will eher den zweiten Weg haben, also hab ich den abgegeben.
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catti
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 26.03.2014, 06:31 |
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Versuchskaninchen |
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Registriert: 14.11.2006, 21:38 Beiträge: 66
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Vielen Dank für die ausführliche Erklärung!
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berry
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 26.03.2014, 06:38 |
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Eprouvettenschüttler/in |
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Registriert: 07.09.2010, 15:05 Beiträge: 174
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So, jetzt hab ich die Konz. an HAc und Ac-, aber wie komm ich auf die von NH3?
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Triologie
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Betreff des Beitrags: Re: Week 4 2014 Verfasst: 26.03.2014, 07:16 |
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Mikroskopierer/in |
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Registriert: 18.08.2010, 20:36 Beiträge: 236
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Du hast die Menge bei pH4 oder bei der GGW-Konzentration von 0.1M HAc? Im ersten Fall bildest du einfach das Verhältnis von Ac- zu HAc im Massenwirkungsgesetz (du bringst also die H+ auf die andere Seite zum Ka). Der Wert, der da rauskommt, gibt an wieviel Ac- du im Vergleich zur Säure brauchst. Wenn z.B. 0.5 rauskommt, dann brauchst du die Hälfte der zugefügten Säure an Ac- (weil es ja 1/2 - also 1:2 ist). Da die Menge ja vorgegeben ist (0.1 mol) kannst du dir so berechnen wieviel du von der jeweiligen Komponente brauchst. Die Menge an Ac- entspricht in diesem Fall natürlich der Menge an NH4Ac.
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