nach oben

2014 | Buch

Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Säure-Base-Diagramme

Ein Leitfaden für die Praxis und für Studierende

verfasst von: Heike Kahlert, Fritz Scholz

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Über dieses Buch

Das Buch gibt eine Anleitung zur Beschreibung von Säure-Base-Gleichgewichten mithilfe von einfach zu konstruierenden Diagrammen, die es erlauben,

- pH-Werte von Lösungen grafisch zu ermitteln,

- Gleichungen für die Berechnung von pH-Werten abzuleiten (die möglichen Näherungen zu erkennen),

- den Verlauf von Titrationskurven einfach auf grafischem Weg zu ermitteln,

- die in Säure-Base-Systemen bei bestimmten pH-Werten dominierenden Spezies zu erkennen, usw.

Das Buch ist insbesondere für Studierende der Chemie, Biochemie, Pharmazie, Umweltwissenschaften und anderer Studiengänge mit Chemie-Modulen geeignet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einführung

Zusammenfassung

Säure-Base-Diagramme, genauer gesagt pH-lgc _i-Diagramme, zählen zu den nützlichsten Hilfsmitteln, die für die Beschreibung von Säure-Base-Gleichgewichten entwickelt wurden. pH-lgc _i-Diagramme stellen den Zusammenhang zwischen den Gleichgewichtskonzentrationen c aller in einer Lösung vorliegenden Spezies i (genauer, zwischen den Logarithmen der Konzentrationen von c _i) und dem pH-Wert der Lösungen dar. Sie erlauben es einerseits, ohne mathematische Berechnungen den pH-Wert von Säure- und Baselösungen und von Puffern mit sehr guter Näherung zu bestimmen. Andererseits kann man sie sehr vorteilhaft dazu nutzen, bei den mathematischen Ableitungen von pH-Näherungsgleichungen die möglichen Näherungen zu finden. Mit Hilfe von pH-lgc _i-Diagrammen lassen sich auch Titrationskurven von Säure-Base-Titrationen konstruieren. Ein geübter Umgang mit pH-lgc _i-Diagrammen ist unerlässlich für Studierende aller Fachrichtungen, bei denen die Behandlung von Säure-Base-Gleichgewichten Bestandteil des Studienstoffes ist. Das vorliegende Buch gibt eine Anleitung, wie diese Diagramme konstruiert und angewendet werden und illustriert das dargebotene Wissen anhand von Beispielen.

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Kapitel 2. Die Mathematik und Chemie hinter den pH-lgc i-Diagrammen

Zusammenfassung

Abbildung 2 zeigt das Koordinatensystem von pH-lgc _i-Diagrammen, so wie es für wässrige Lösungen sinnvoll ist.

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Kapitel 3. Konstruktionsvorschrift für pH-lgc i-Diagramme

Zusammenfassung

Die Konstruktion eines pH-lgc _i-Diagramms für eine einbasige Säure HB mit einem bestimmten pK _S ^HB -Wert sollte in den in den Abb. 10 bis 14 gezeigten Schritten erfolgen:

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Chapter 4. Die Anwendung von pH-lgc i-Diagrammen zur graphischen Ermittlung des pH-Wertes und zur Ableitung geeigneter Näherungsgleichungen

Zusammenfassung

Zur Ableitung geeigneter Näherungsgleichungen für die Berechnung von pH-Werten sind noch einmal die Gleichgewichte zu betrachten, die sich einstellen, wenn eine einbasige Säure HB im Lösungsmittel Wasser gelöst wird

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Kapitel 5. Die Anwendung von pH-lgc i-Diagrammen zur Konstruktion von Titrationskurven

Zusammenfassung

Diagramme von Säure-Base-Titrationen sollten auf der y-Achse den pH-Wert als Funktion des Titrationsverlaufs darstellen. Der Titrationsverlauf kann im einfachsten Fall als zugegebenes Volumen des Titrators abgebildet werden. Dann wäre allerdings die x-Achse in jedem konkreten Fall spezifisch einzuteilen. Man bevorzugt daher eine Normierung des Titrationsverlaufs mit Hilfe der Variablen τ (kleiner griechischer Buchstabe „tau“), die man Titrationsgrad nennt. Der Titrationsgrad kann wie folgt definiert werden:

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Kapitel 6. Titrationsfehler

Zusammenfassung

Bei Titrationsfehlern muss man systematische und zufällige unterscheiden. Die systematischen Fehler können mit Hilfe von pH-lgc _i-Diagrammen gut abgeschätzt werden. Dabei sind die Diagramme wertvoll, um den richtigen Indikator auszuwählen. Die pH-lgc _i-Diagramme sind ebenfalls geeignet, um bei alternativen Titrationen die mit dem kleinsten zufälligen Fehler auszuwählen (s. Abschn. 5.7). Die nachfolgende Darstellung der Berechnung systematischer Fehler beschränkt sich auf Fälle, in denen die Autoprotolyse des Wassers vernachlässigt werden kann, da eine umfassende und exakte Behandlung den Rahmen dieses Buches weit überschreiten würde und auch nur für sehr spezielle Anwendungen von Titrationen relevant wäre (z. B. für sehr stark verdünnte Lösungen).

Heike Kahlert, Fritz Scholz

Backmatter

Titel: Säure-Base-Diagramme
verfasst von: Heike Kahlert
Fritz Scholz
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-642-37704-4
Print ISBN: 978-3-642-37703-7
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37704-4

Premium Partner

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.

Zur Marktübersicht