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Ein Aquarium im Tageslauf
AFB I–IIIn einem dicht bepflanzten Aquarium wird der pH-Wert des Wassers einen Tag lang gemessen (M1). Wasserpflanzen verbrauchen bei Licht Kohlenstoffdioxid für die Fotosynthese; nachts geben Pflanzen und Fische durch die Atmung Kohlenstoffdioxid ab. Gelöstes \(\ce{CO2}\) bildet mit Wasser Kohlensäure: \(\ce{CO2 + 2 H2O <=> HCO3- + H3O+}\). Das Licht brennt von 8 bis 20 Uhr.
M1pH-Werte im Aquarium (25 °C)
| Uhrzeit | 2:00 | 6:00 | 10:00 | 14:00 | 18:00 | 22:00 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pH-Wert | 6,9 | 6,8 | 7,1 | 7,6 | 7,7 | 7,2 |
- Entnehmen Sie M1 den niedrigsten und den höchsten pH-Wert mit Uhrzeit.
- Berechnen Sie für beide Werte \(c(\ce{H3O+})\) und den Faktor, um den sich die Oxonium-Ionen-Konzentration im Tagesverlauf ändert.
- Erklären Sie den Verlauf der pH-Werte im Tagesverlauf.
- Zeichnen Sie ein pH-Zeit-Diagramm der Messwerte (x-Achse 0 bis 24 Uhr, y-Achse pH 6,5 bis 8,0) und markieren Sie die Beleuchtungsphase.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Achten Sie auf die Uhrzeiten in der Tabelle.
Hinweis zu Aufgabe b)
\(c(\ce{H3O+}) = 10^{-\mathrm{pH}}\); der Faktor ist der Quotient der beiden Konzentrationen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Welche Richtung nimmt das Gleichgewicht, wenn CO₂ entzogen bzw. zugeführt wird?Erklären: auf Gesetzmäßigkeiten zurückführen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Beschriften Sie beide Achsen mit Größe und Einheit.