Um den pH-Wert für unser chemisches System zu bestimmen, beginnen wir mit der Gleichgewichtskonstante K der Reaktion. Die Gleichgewichtskonstante gibt uns das Verhältnis der Konzentrationen der Produkte zu den Reaktanten an. Für unsere Reaktion lautet die Formel: $K = \frac{[H^+][CO3^{2-}]}{[HCO3^-]}$. Mit den gegebenen Konzentrationen von $HCO3^-$ und $CO3^{2-}$ sowie dem Wert von K können wir die Konzentration von $H^+$ berechnen, was uns wiederum ermöglicht, den pH-Wert zu bestimmen.
Um den pH-Wert für unser chemisches System zu bestimmen, beginnen wir mit der Gleichgewichtskonstante K der Reaktion. Die Gleichgewichtskonstante gibt uns das Verhältnis der Konzentrationen der Produkte zu den Reaktanten an. Für unsere Reaktion lautet die Formel: $K = \frac{[H^+][CO3^{2-}]}{[HCO3^-]}$. Mit den gegebenen Konzentrationen von $HCO3^-$ und $CO3^{2-}$ sowie dem Wert von K können wir die Konzentration von $H^+$ berechnen, was uns wiederum ermöglicht, den pH-Wert zu bestimmen.
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Gegeben sind:
- Gleichgewichtskonstante K = $10^{-8}$ mol/L
- Konzentration von $HCO3^-$ = 1 mol/L
- Konzentration von $CO3^{2-}$ = 10 mol/L
Wir setzen diese Werte in die Gleichgewichtsformel ein:
$10^{-8} = \frac{[H^+][10]}{1}$
Daraus berechnen wir die Konzentration von $H^+$:
$[H^+] = \frac{10^{-8}}{10} = 10^{-9}$ mol/L
Um den pH-Wert zu finden, nehmen wir den negativen Logarithmus der $H^+$-Konzentration:
pH = -log($10^{-9}$) = 9
Unter den gegebenen Antwortmöglichkeiten ist pH 9 die korrekte Antwort.
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C0077
Für Säure-Base-Gleichgewichtsfragen ist es hilfreich, sich mit der Gleichgewichtskonstante und ihrer Beziehung zum pH-Wert vertraut zu machen. Übe die Umwandlung zwischen der Konzentration von $H^+$ und dem pH-Wert, um diese Art von Fragen effizienter lösen zu können.
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