05.07.2019 Eisen
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27.06.2019 Mineralstoffe

Ernährungslehre

Übungsaufgaben Säuren-Basen-Protolyse

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1.1 Formulieren Sie für die angegebenen Teilchen jeweils eine Säure-Base-Reaktion in wässriger Lösung und geben Sie die Lage des GG an.
a) H3PO4 + NH3 b) H2SO4 + OH- c) CH3COOH + NH3 d) H2S + CH3COO-
1.2 Formulieren Sie für alle in Aufgabe 1.1 angegebenen Teilchen das korrespondierende Säure-Base-Paar.

a) H3PO4 + NH3 H2PO4- + NH4+
  S I   B II   B I   S II
b) H2SO4 + OH- H2SO4- + H2O
  S I   B II   B I   S II
c) CH3COOH + NH3 CH3COOH- + NH4+
  S I   B II   B I   S II
d) H2S + CH3COO- HS- + CH3COOH
  S I   B II   B I   S II


2. Formulieren Sie mit den nachfolgend angegebenen Teilchen denkbare Säure-Base-Reaktionen mit Wasser. Bei welchen Teilchen handelt es sich um Ampholyte?
H2SO4 , NH3 , H2CO3, HCO3- , CH3COOH, HNO3, H3PO4

  H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
  NH3 + H2O NH4+ + OH-
  H2CO3 + H2O HCO3- + H3O+
  HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
  H3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+
  CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
  HNO3 + H2O NO3- + H3O+


3. Berechnen Sie den pH-Wert einer Lösung, die durch Einleiten von 0,001 mol Chlorwasserstoff in Wasser hergestellt worden ist und das Volumen V= 1 l besitzt.
c0(HCl) = c(H3O+)= 0,001 mol/l
pH = - log (0,001) = 3


4. Ein Liter einer gesättigten Magnesiumhydroxid-Lösung (Mg(OH)2) enthält 6,5 · 10-5 mol Magnesiumhydroxid.
Berechnen Sie den pH-Wert der Lösung.
Für Metallhydroxid (Me(OH)n) –Lösungen gelten:
c(OH-) = n · c (Me(OH)n) = 2 · 6,5 · 10-5 mol
pOH = - log (2 · 6,5 · 10-5) = 3,9
pH = 14 – 3,9 = 10,1


5. Schätzen Sie für die folgenden Säure-Base-Reaktionen die Gleichgewichtslage ab.
a) CH3COOH + NH3
b) H2S + CO32-

a) CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4+
  pKs = 4,76           pKs = 9,24
  Gleichgewicht liegt auf der rechten Seite, bei der schwächeren Säure.
b) H2S + CO32- HS- + HCO3-
  pKs = 7,06           pKs = 10,4
  Gleichgewicht liegt auf der rechten Seite, bei der schwächeren Säure.


6. Ein für den Gebrauch im Haushalt geeigneter Essig sollte im Liter ungefähr 50 g reine Essigsäure enthalten. Er kann durch Verdünnung von Essigessenz selbst hergestellt werden.

Die Überprüfung eines so hergestellten Essigs kann auf folgende Weise durchgeführt werden: 10 ml Essig werden mit einer Vollpipette in einen Erlenmeyerkolben gegeben, verdünnt und mit Natronlauge der Stoffmengenkonzentration c = 1 mol/l titriert. Der Verbrauch an Natronlauge beträgt V(NaOH) = 9,25 ml.
Entspricht dieser Essig der genannten Vorgabe?

  n(CH3COOH) = c(NaOH) · V(NaOH) mit
  n(CH3COOH) = Bild 1
  m(CH3COOH) = c(NaOH) · V(NaOH) · M(CH3COOH)
    = 1 mol/l · 0,00925 l · 60,1 g/mol
    = 0,556 g

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