Protolysegrad, Verdünnung und der Unterschied zwischen stark und konzentriert — 30 Übungen.
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.
A1
Wie bestimmt man c(H₃O⁺)?
AFB II
Ordnen die Aufgabe ein: Eine einprotonige Säure mit \(\mathrm{p}K_S = -3\) liegt in der Ausgangskonzentration \(c_0 = 0{,}020\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\) vor. Beantworten Sie die Fragen des Entscheidungsbaums.
Beantworten Sie die Fragen des Entscheidungsbaums mit Ja oder Nein und schauen Sie, wo Sie herauskommen.
pKS = −3 liegt unter 0 und die Säure ist einprotonig: Sie protolysiert vollständig, also c(H₃O⁺) = c₀ = 0,020 mol/L. Typischer Fehler: Das Gleichgewicht auszuwerten, obwohl die Protolyse praktisch vollständig ist.
Beginnen Sie mit dem pKS-Wert: Er entscheidet, ob die Säure stark ist.
Stark und einprotonig: c(H₃O⁺) = c₀.
A2
Oxonium-Ionen im Balkendiagramm
AFB II
Stellen Sie die Oxonium-Ionen-Konzentrationen der vier Lösungen im Balkendiagramm dar. Alle Lösungen haben \(c_0 = 0{,}020\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\); unter den Balken steht der Protolysegrad. Die Achse zeigt \(c(\ce{H3O+})\) in \(\mathrm{mmol\,L^{-1}}\).
Balken mit der Maus ziehen oder nach Tab mit ↑/↓ einstellen.
c(H₃O⁺) = α · c₀ mit c₀ = 20 mmol/L: 100 % → 20; 25 % → 5; 10 % → 2; 5 % → 1 mmol/L. Typischer Fehler: die Prozentzahlen unmittelbar als Balkenhöhen zu verwenden.
Rechnen Sie c₀ in mmol/L um (0,020 mol/L = 20 mmol/L) und multiplizieren Sie mit α.
20; 5; 2; 1.
A3
Säurekonstante aus α und c₀
AFB III
Entwickeln einen Term für die Säurekonstante \(K_S\) einer einprotonigen Säure in Abhängigkeit vom Protolysegrad \(a\) (als Dezimalzahl, z. B. 0,05) und von \(c_0\) (Variable \(c\)). Verwenden Sie \(c(\ce{H3O+}) = c(\ce{A-}) = a\cdot c\) und \(c(\ce{HA}) = c\cdot(1-a)\).
Geben Sie den Term ein. Enter prüft ebenfalls.
KS = c(H₃O⁺) · c(A⁻) / c(HA) = (a·c)² / (c·(1 − a)) = a²·c / (1 − a). Probe: a = 0,05, c = 0,20 → 0,0025 · 0,20 / 0,95 ≈ 5,3 · 10⁻⁴ mol/L. Typischer Fehler: c(HA) = c zu setzen und den Faktor (1 − a) zu vergessen.
Setzen Sie die drei Konzentrationen in KS = c(H₃O⁺) · c(A⁻) / c(HA) ein.
Zähler (a·c)², Nenner c·(1 − a); ein c kürzt sich.
