15.6: Starke Säure- und Basenlösungen

Strong Acid and Base Solutions
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Strong Acid and Base Solutions
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03:22 min
September 24, 2020

Eine starke Säure ist eine Verbindung, die in einer wässrigen Lösung vollständig dissoziiert und eine Konzentration von Hydroniumionen erzeugt, die der Anfangskonzentration der Säure entspricht. Zum Beispiel dissoziiert 0,20 M Bromwasserstoffsäure vollständig in Wasser und produziert 0,20 M Hydroniumionen und 0,20 M Bromidionen.

Gl1

Auf der anderen Seite ist eine starke Base eine Verbindung, die in einer wässrigen Lösung vollständig dissoziiert und Hydroxidionen erzeugt. Zum Beispiel dissoziiert beispielsweise 0,015 M KOH, ein Metallhydroxid der Gruppe 1, vollständig und erzeugt 0,015 M OH und 0,015 M K+.

Gl2

Metallhydroxide der Gruppe 2, wie Bariumhydroxid [Ba(OH)2] und Strontiumhydroxid [Sr(OH)2], sind ebenfalls starke Basen und besitzen zwei Hydroxidionen. Dies führt dazu, dass sie im Vergleich zu NaOH oder KOH bei gleicher Konzentration eine basischere Lösung produzieren. Zum Beispiel ergeben 0,015 M Ba(OH)2 0,015 M Ba+ und 0,030 M Hydroxid.

Eq3

Da starke Säuren und Basen vollständig dissoziieren, können molare Verhältnisse zur Bestimmung ihrer Hydronium- und Hydroxidkonzentrationen verwendet werden, die wiederum zur Berechnung des pH- oder pOH-Werts einer Lösung verwendet werden können. Zum Beispiel erzeugt eine 0,030 M HCl-Lösung 0,03 M Hydroniumionen. Daher wird der pH-Wert dieser Lösung

Gl4

Das pOH der gleichen Lösung kann mit der Formel

Eq5

Da der pH-Wert der Lösung 1,52 beträgt, kann ihr pOH wie folgt berechnet werden:

Eq6

In ähnlicher Weise kann die Konzentration von Hydroxidionen, die von starken Basen erzeugt werden, verwendet werden, um das pOH einer Lösung unter Verwendung der Gleichung zu bestimmen

Eq7

Die obige Gleichung kann auch zur Bestimmung der Hydroxidionenkonzentration verwendet werden, wenn pOH bekannt ist. Wenn z. B. der pOH einer Lösung 3,00 beträgt,

Eq8

Die Multiplikation beider Seiten mit -1 ergibt

Gl9

Nehmen wir nun den Antilog beider Seiten

Eq10

Somit beträgt die Hydroniumionenkonzentration der Lösung mit pOH 3 1,0 × 10−3 M. Eine ähnliche Methode kann verwendet werden, um die Hydroniumionenkonzentration einer Lösung zu bestimmen, wenn ihr pH-Wert bekannt ist.