Aufgaben wie diese kannst du auf zwei Arten lösen:
Die allgemeine und auch immer gültige Methode ist die Aufstellung der Verdünnungsformel.
Alternativ kannst du für die Verdünnung von Säuren mit Wasser auch die folgende Faustformel merken: eine Verzehnfachung des Volumens ist ein Anstieg des PH-Werts um +1
Aufgaben wie diese kannst du auf zwei Arten lösen:
Die allgemeine und auch immer gültige Methode ist die Aufstellung der Verdünnungsformel.
Alternativ kannst du für die Verdünnung von Säuren mit Wasser auch die folgende Faustformel merken: eine Verzehnfachung des Volumens ist ein Anstieg des PH-Werts um +1
Im Vollzugang erwarten dich alle Lösungsschritte für alle Ham-Nat-Altfragen, zusammengestellt von Expert*Innen und sorgfältig kuratiert, um dir beim Erreichen deiner Ziele zu helfen.
Allgemein ist der PH-Wert bestimmt durch die Konzentration der H+ Ionen.
Wir verwenden die Verdünnungsformel, um die benötigte Menge an Wasser zu berechnen. Die Verdünnungsformel lautet:
$𝐶1⋅𝑉1 = 𝐶2⋅𝑉2$
Hierbei sind:
Erst berechnen wir die Konzentration der H+ Ionen:
Der PH-Wert ist definiert durch den negativen dekadischem Logarithmus der Konzentration:
$pH 2: [𝐻^+] = 10−2 = 0.01 mol/L$
$pH 4: [𝐻^+]=10−4=0.0001 mol/L$
Nun setzten wir alle Werte in die Formel ein und Lösen nach dem Endvolumen auf:
_$C_1⋅_V_1 = _C_2⋅_V_2$
$0.01mol/L⋅2L = 0.0001mol/L⋅_V_2 / :0.0001mol/L$
$_V_2 = (0.01mol/L / 0.0001mol/L)⋅2L$
$V2 = 0.02mol/L / 0.0001mol $
$V2 = 200L$
Das Volumen des hinzugefügten Wassers ist die Differenz zwischen dem Endvolumen 𝑉2 und dem Ausgangsvolumen 𝑉1:
$𝑉_{gesucht} = 𝑉2−𝑉1 = 200 L−2 L = 198 L$
Einfacher geht es mit dem Verständnis der PH-Skala:
Eine Verdünnung um Faktor 10 ist ein PH-Anstieg um 1
Da wir einen PH-Anstieg um 2 haben brauchen wir eine 100fachung des Volumens (10 mal 10). So brauchen wir also 200 Liter was wir durch hinzugabe von 198 Litern erreichen.
Die Verdünnungsformel ist generell sehr wichtig für den Hamnat, jedoch solltest du bei Verdünnungen mit Wasser eher die logische Herleitung benutzen um Zeit und Rechenfehler einzusparen. Bei Verdünnungen mit Lösungen mit anderen Konzentrationen des selben Stoffs kannst du die Faustformel der PH-Skala leider nicht mehr verwenden.