pH - Wert von Säuregemischen

[kaka]

Gegeben sei ein Gemisch aus zwei Säuren HA und HB









Ladungsbilanz :



Ersetzen der Konzentrationen der Anionen gemäß der MWG - Beziehungen für die Dissozziation der Säuren und der Eigendissozziation des Wassers:



Nach Umstellen ergibt sich eine Gleichung vierten Grades. Was zwar grundsätzlich exakt lösbar ist , man sich das mMn aber nicht antun sollte. Wer also keinen Zugang zu einem Rechner hat, muss nach Näherungslösungen suchen. Mehr dazu dann in meinem nächsten Beitrag.

[kaka]

Dividieren der Gleichung durch die Gesamtkonzentration von HA führt zu einer ( exakten ! ) Gleichung führ den Dissoziationsgrad :



so dass für die Fallgruppe



mit guter Näherung gilt :



Was bekanntlich die Voraussetzung darstellt für die Brauchbarkeit der Näherungslösung, die ( nur bedingt zutreffend ) als "Formel für die Berechnung des pH - Werts " schwacher Säuren " bezeichnet wird:



Sieht man nun im Fall eines Gemischs aus zwei Säuren HA un HB die Voraussetzung



für beide Säuren als erfüllt an, dann kann man in



die Gleichgewichtskonstanten K(HA) und K(HB) in den Nennern der MWG - Beziehungen vernachlässigen, wodurch sich die Gleichung erheblich vereinfacht :







und für den Fall, dass man die Ionen aus dem Wasser vernachlässigen kann :