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Übungen: pH-Wert von Salzlösungen

Welches Ion reagiert, wie stark, und was passiert, wenn beide mitspielen — zehn Übungen zu Salzlösungen.

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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
Welches Ion reagiert wie?
AFB I

Ordnen Sie jedes Ion danach ein, wie es mit Wasser reagiert.

Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
IonSäureBaseunbeteiligt
NH₄⁺
F⁻
Br⁻
Ca²⁺
ClO⁻
[Fe(H₂O)₆]³⁺
F⁻ und ClO⁻ sind Anionen schwacher Säuren (HF, HClO) und damit Basen; Br⁻ stammt von der starken HBr. Fe³⁺ zieht als kleines, hoch geladenes Ion Elektronen aus den O–H-Bindungen der Wasserliganden.
Ansatz: Von welcher Säure stammt das Anion — stark oder schwach?
Weiter: Metall-Aqua-Ionen mit Ladung 3+ sind Säuren.
A2
Stimmt's? — Salze in Wasser
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

Nicht das Salz als Ganzes, sondern jedes einzelne Ion wird auf Säure- oder Base-Wirkung geprüft.
Ansatz: Denken Sie an korrespondierende Paare.
Weiter: Alkali- und Erdalkali-Ionen sind unbeteiligt.
A3
Alkalische Reiniger
AFB I

Geben Sie alle Salze an, deren Lösung (c = 0,1 mol/L) alkalisch reagiert.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Basisch wirken F⁻, PO₄³⁻ und ClO⁻ — Anionen schwacher Säuren. NH₄⁺ und das Fe³⁺-Aqua-Ion sind Säuren, KBr ist neutral.
Ansatz: Suchen Sie Anionen schwacher Säuren.
Weiter: Kationen wie NH₄⁺ wirken sauer.
A4
Natriumfluorid in Zahnpasta
AFB II

Eine Natriumfluorid-Lösung hat \(c_0 = 0{,}10\) mol/L; pKs(HF) = 3,17. Berechnen Sie Schritt für Schritt den pH-Wert.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. pKb(F⁻) =
  2. pOH =
  3. pH =
pKb = 14 − 3,17 = 10,83; pOH = ½(10,83 − lg 0,10) = ½ · 11,83 = 5,92; pH = 14 − 5,92 = 8,08. Wer pKs statt pKb einsetzt, erhält pOH = 2,09 — viel zu alkalisch.
Ansatz: Zuerst pKb aus pKs.
Weiter: pOH = ½(pKb − lg c₀), dann pH = 14 − pOH.
A5
Ammoniumnitrat-Dünger
AFB II

Ein Flüssigdünger enthält Ammoniumnitrat mit \(c_0 = 0{,}20\) mol/L; pKs(NH₄⁺) = 9,25. Bestimmen Sie den pH-Wert.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Nur NH₄⁺ reagiert: pH = ½(9,25 − lg 0,20) = ½(9,25 + 0,70) = 4,97. α = 1,1 · 10⁻⁵ / 0,20 ≈ 0,005 % — Näherung zulässig. Das Nitrat-Ion bleibt unbeteiligt.
Ansatz: Welches Ion ist die Säure?
Weiter: Näherungsformel der schwachen Säure (3.2.5).
A6
Lückentext: Trinatriumphosphat
AFB II

Erklären Sie, warum eine Lösung von Trinatriumphosphat (Rohrreiniger) stark alkalisch ist.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Beim Lösen entstehen Natrium- und . Das Phosphat-Ion ist die korrespondierende des sehr schwachen Hydrogenphosphat-Ions. Es nimmt von Wassermolekülen Protonen auf; dabei entstehen und . Die sind an der Reaktion nicht beteiligt.

„Oxonium-Ionen“ passt nicht: Sie werden bei einer Base-Reaktion nicht gebildet, sondern verbraucht.
Ansatz: Welches Ion nimmt ein Proton auf?
Weiter: PO₄³⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + OH⁻
A7
Mix: pKs und pKb (3.2.3)
AFB II

Ordnen Sie jeder Base den pKb-Wert zu. Gegeben ist jeweils der pKs der korrespondierenden Säure.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
pKb = 14 − pKs gilt nur für ein korrespondierendes Paar bei 25 °C. Je kleiner pKb, desto stärker die Base — ClO⁻ und NH₃ sind hier die stärksten.
Ansatz: pKs + pKb = 14.
Weiter: Rechnen Sie jeweils 14 − pKs.
A8
pH-Leiter der Salzlösungen
AFB III

Vergleichen Sie die Lösungen (je 0,1 mol/L) und ordnen Sie sie nach steigendem pH-Wert. pKs-Werte der Phosphorsäure: 2,16 / 7,21 / 12,32; Kohlensäure: 6,35 / 10,33; HClO: 7,54.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1NaH₂PO₄ (≈ 4,7)
2CaCl₂ (7,0)
3NaHCO₃ (≈ 8,3)
4Na₂HPO₄ (≈ 9,8)
5NaClO (≈ 10,3)
6Na₃PO₄ (≈ 12,6)
Ampholyte: pH ≈ ½(pKs₁ + pKs₂) bzw. ½(pKs₂ + pKs₃). NaClO: pKb = 6,46 → pH = 10,3. PO₄³⁻ (pKb = 1,68) ist die stärkste Base, α ist hier so groß, dass exakt gerechnet werden muss.
Ansatz: Ampholyt-Ionen: Mittelwert der beiden benachbarten pKs-Werte.
Weiter: Das Phosphat-Ion ohne H ist die stärkste Base.
A9
Fehlersuche: Natriumbenzoat
AFB III

Konservierungsmittel E211: Natriumbenzoat, \(c_0 = 0{,}050\) mol/L; pKs(Benzoesäure) = 4,20. Überprüfen Sie die Rechnung und markieren Sie die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zwei Klassiker: pKs statt pKb einsetzen und pOH als pH abschreiben. Beim Konzentrieren wirkt der Faktor ½ wie bei jeder schwachen Base.
Ansatz: Rechnen Sie jede Zeile nach.
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A10
Trickaufgabe: Zwei Ionen, ein pH
AFB III

Beurteilen Sie, wie Lösungen dieser Ammoniumsalze reagieren (pKs(NH₄⁺) = 9,25). pKb der Anionen: CH₃COO⁻ 9,25; HCOO⁻ 10,25; F⁻ 10,83; CN⁻ 4,79; CO₃²⁻ 3,67.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1sauer
2neutral
3alkalisch
Hier reagieren beide Ionen. Es gewinnt, wer stärker ist: pKs(NH₄⁺) < pKb(Anion) → sauer; pKs = pKb → neutral (Ammoniumacetat!); pKs > pKb → alkalisch.
Ansatz: Vergleichen Sie pKs des Kations mit pKb des Anions.
Weiter: Bei Gleichstand heben sich beide Wirkungen auf.