pH am Äquivalenzpunkt berechnen, pKs am Halbäquivalenzpunkt ablesen — zehn Übungen zu den beiden Schlüsselpunkten.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Wo liegt der ÄP?
AFB I
Ordnen Sie die Titrationen danach ein, in welchem Bereich der pH-Wert am Äquivalenzpunkt liegt.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1pH < 7
2pH = 7
3pH > 7
Entscheidend ist, welches Teilchen am ÄP übrig ist: NH₄⁺, CH₃NH₃⁺ und C₅H₅NH⁺ sind Säuren, F⁻ und Carboxylat-Ionen Basen, Cl⁻, NO₃⁻, K⁺ und Ba²⁺ reagieren nicht.
Ansatz: Welches Salz liegt am ÄP gelöst vor?
Weiter: Korrespondierende Base einer schwachen Säure → alkalisch.
A2
Stimmt's? — Zwei besondere Punkte
AFB I
Entscheiden Sie jeweils, ob die Aussage stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Halb ist nur das Volumen — nicht der pH-Wert.
Ansatz: Denken Sie an die Stoffmengen HA und A⁻.
Weiter: Welche Größe wird am HÄP halbiert?
A3
pKs aus der Messreihe
AFB I
Butansäure wird mit Natronlauge titriert, der ÄP liegt bei 12,4 mL. Ausgewählte Messwerte: 5,0 mL → pH 4,65; 6,2 mL → pH 4,82; 7,5 mL → pH 5,00. Geben Sie den pKs-Wert der Butansäure an.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Der HÄP liegt bei 12,4 mL : 2 = 6,2 mL; dort gilt pH = pKs = 4,82. Wer den Wert bei 5,0 mL oder den Mittelwert der Messwerte nimmt, liegt daneben.
Ansatz: Wo liegt der HÄP auf der Volumenachse?
Weiter: Am HÄP gilt pH = pKs.
A4
pH am ÄP von Flusssäure
AFB II
25,0 mL Flusssäure (\(c_0 = 0{,}20\) mol/L; pKs = 3,17) werden mit Natronlauge (\(c = 0{,}20\) mol/L) titriert. Berechnen Sie Schritt für Schritt den pH-Wert am Äquivalenzpunkt.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Ordnen Sie jedem Punkt der Titrationskurve einer schwachen Säure mit Natronlauge die Beziehung zu, mit der man den pH-Wert dort berechnet.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Jeder Punkt hat „seine“ Formel, weil jeweils andere Teilchen den pH-Wert bestimmen: HA allein, HA und A⁻ zu gleichen Teilen, A⁻ allein, überschüssiges OH⁻.
Ansatz: Welche Teilchen liegen am jeweiligen Punkt vor?
Weiter: Am ÄP rechnet man mit der Base A⁻.
A6
Lückentext: Ammoniak titrieren
AFB II
Beschreiben Sie die besonderen Punkte der Titration von Ammoniak-Lösung mit Salzsäure (pKs(NH₄⁺) = 9,25).
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Am Äquivalenzpunkt liegt nur noch die Säure (neben Cl⁻) vor, der ÄP liegt daher im Bereich. Am Halbäquivalenzpunkt sind c(NH₃) und c(NH₄⁺) , der pH-Wert beträgt dort .
Bei der Titration einer Base gilt am HÄP pH = pKs der korrespondierenden Säure NH₄⁺ (9,25) — nicht der pKb-Wert 4,75.
Ansatz: Welches Teilchen entsteht aus NH₃ und H₃O⁺?
Weiter: Am HÄP gilt pH = pKs des Paares NH₄⁺/NH₃.
A7
Mix: pKb aus dem HÄP (3.2.3)
AFB II
Methylamin-Lösung (CH₃NH₂) wird mit Salzsäure titriert. Am Halbäquivalenzpunkt misst man pH = 10,64. Ermitteln Sie den pKb-Wert von Methylamin.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Am HÄP gilt pH = pKs(CH₃NH₃⁺) = 10,64; mit pKs + pKb = 14 folgt pKb(CH₃NH₂) = 3,36. Wer 10,64 direkt als pKb angibt, verwechselt Säure und Base des Paares.
Ansatz: Der gemessene pH-Wert ist der pKs des Paares.
Weiter: pKs + pKb = 14.
A8
Fehlersuche: Aspirin-Titration
AFB III
Acetylsalicylsäure (pKs = 3,52): 0,36 g in 50 mL Wasser werden mit Natronlauge (c = 0,10 mol/L) titriert, V(ÄP) = 20,0 mL. Überprüfen Sie das Protokoll und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Typische Fehler: Gesamtvolumen am ÄP vergessen, „Säure → sauer“ am ÄP, und die Konzentrationsunabhängigkeit des HÄP übersehen.
Ansatz: Prüfen Sie jedes Volumen und jede Richtungsangabe.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A9
Was verschiebt die pH-Werte?
AFB III
Beurteilen Sie, wie sich der jeweils genannte pH-Wert gegenüber der Titration von Essigsäure (c = 0,10 mol/L, pKs = 4,75) mit Natronlauge gleicher Konzentration ändert.
Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sinkt stark, 2 = sinkt, 3 = bleibt gleich, 4 = steigt, 5 = steigt stark. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sinkt stark5 = steigt stark
pH am HÄP, wenn Säure und Lauge zehnfach verdünnt werden
pH am ÄP, wenn Säure und Lauge zehnfach verdünnt werden
pH am HÄP mit Chloressigsäure (pKs = 2,86) statt Essigsäure
pH am HÄP mit Borsäure (pKs = 9,24) statt Essigsäure
pH am HÄP, wenn 40 mL statt 20 mL Probe titriert werden
Der HÄP hängt nur vom pKs ab (4,75 → 2,9 bzw. 9,2), nicht von c oder V. Am ÄP sinkt c(A⁻) beim Verdünnen, pH 8,72 → 8,22.
Ansatz: Was ändert das Verhältnis c(A⁻) : c(HA)?
Weiter: Am ÄP hängt der pH von c(A⁻) ab.
A10
Trickaufgabe: Gilt pH = pKs immer?
AFB III
Begründen Sie, bei welchen Titrationen (je c = 0,10 mol/L, 20 mL Probe) am Halbäquivalenzpunkt tatsächlich pH ≈ pKs gemessen wird. Markieren Sie alle.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
pH = pKs setzt voraus, dass die Säure kaum mit Wasser reagiert. Dichloressigsäure ist so stark protolysiert, dass am HÄP pH ≈ 1,8 statt 1,29 gemessen wird; bei Salpetersäure liegt am HÄP einfach der Säureüberschuss vor (pH ≈ 1,5).
Ansatz: Für welche Säuren gilt die Näherung c(HA) ≈ c(HA)₀ − n(OH⁻)?
Weiter: Starke Säuren liegen gar nicht als HA vor.
