5 Fragen zu H3o

Um die Konzentration von Hydroxidionen \( c(OH^-) \) in beiden Fällen zu berechnen, kannst du die Beziehung zwischen den Konzentrationen von Hydroniumionen \( c(H_3O^+) \) und Hydroxidionen \( c(OH^-) \) in Wasser nutzen. Diese Beziehung wird durch das Produkt der Ionenproduktkonstante des Wassers \( K_w \) beschrieben: \[ K_w = c(H_3O^+) \cdot c(OH^-) = 1 \times 10^{-14} \, \text{mol}^2/\text{L}^2 \quad \text{(bei 25 °C)} \] a) Für \( c(H_3O^+) = 10^{-5} \, \text{mol/L} \): \[ c(OH^-) = \frac{K_w}{c(H_3O^+)} = \frac{1 \times 10^{-14}}{10^{-5}} = 1 \times 10^{-9} \, \text{mol/L} \] b) Für \( c(H_3O^+) = 4.3 \times 10^{-8} \, \text{mol/L} \): \[ c(OH^-) = \frac{K_w}{c(H_3O^+)} = \frac{1 \times 10^{-14}}{4.3 \times 10^{-8}} \approx 2.33 \times 10^{-7} \, \text{mol/L} \] Zusammenfassend: - a) \( c(OH^-) = 1 \times 10^{-9} \, \text{mol/L} \) - b) \( c(OH^-) \approx 2.33 \times 10^{-7} \, \text{mol/L} \)

Die Lewis-Formel für das Hydronium-Ion (H₃O⁺) zeigt die Verteilung der Valenzelektronen um die Atome. Hier ist die Struktur: 1. Das Sauerstoffatom (O) hat 6 Valenzelektronen. 2. Jedes Wasserstoffatom (H) hat 1 Valenzelektron. 3. Da es sich um ein Ion mit positiven Ladung handelt (H₃O⁺), wird ein Elektron weniger berücksichtigt. Die Lewis-Formel sieht folgendermaßen aus: ``` H | H - O⁺ - H | H ``` Das Sauerstoffatom ist in der Mitte und bildet drei kovalente Bindungen mit den drei Wasserstoffatomen. Zusätzlich hat das Sauerstoffatom ein freies Elektronenpaar, das nicht an Bindungen beteiligt ist. Die positive Ladung (⁺) zeigt an, dass ein Elektron weniger vorhanden ist.

Um die Stoffmenge von \( \text{H}_3\text{O}^+ \) in 2 ml HCl zu berechnen, sind folgende Schritte notwendig: 1. **Konzentration der HCl-Lösung kennen**: Die Konzentration der Salzsäurelösung (HCl) muss bekannt sein. Diese wird in der Regel in Molarität (M) angegeben, also in Mol pro Liter (mol/L). 2. **Volumen in Liter umrechnen**: Das Volumen der Lösung muss in Liter umgerechnet werden. 2 ml entsprechen 0,002 Litern. 3. **Stoffmenge berechnen**: Die Stoffmenge \( n \) (in Mol) kann mit der Formel \( n = c \cdot V \) berechnet werden, wobei \( c \) die Konzentration der Lösung und \( V \) das Volumen in Litern ist. Angenommen, die Konzentration der HCl-Lösung beträgt 1 M (1 mol/L), dann wäre die Berechnung wie folgt: - \( c = 1 \, \text{mol/L} \) - \( V = 0,002 \, \text{L} \) Die Stoffmenge \( n \) berechnet sich dann zu: \[ n = c \cdot V = 1 \, \text{mol/L} \cdot 0,002 \, \text{L} = 0,002 \, \text{mol} \] Da HCl in Wasser vollständig dissoziiert und jedes HCl-Molekül ein \( \text{H}^+ \)-Ion (bzw. \( \text{H}_3\text{O}^+ \)) freisetzt, entspricht die Stoffmenge an \( \text{H}_3\text{O}^+ \)-Ionen der Stoffmenge an HCl. Somit beträgt die Stoffmenge an \( \text{H}_3\text{O}^+ \) in 2 ml einer 1 M HCl-Lösung 0,002 Mol.

Bei der Darstellung vonsäure (HCl Wasseröst) und Chlorstoff (HCl gasförmigem) gibt es Unterschiede: . **Chlorstoff (HCl: Im gasförigen Zustand wird es als-Cl geschrieben, da sich um ein Mole aus einem Wasserstoff und einem Chloratom, die durch eineovalente Bindung verbunden. 2. **zsäure (Cl in Wasser)** In wässr Lösung dissoziiert H vollständig in Ionen Daher wird es als₃O⁺ (ronium-Ion) und Cl⁻ (Chid-Ion). Die Reaktionsung lautet: [ \textHCl} + \{H}_2text{O}rightarrow \text{}_3\text{}^+ +text{Cl}- \] ammengefasst: -Chlorwasserstoff (gasförmig)** H-Cl - **Salzsäure (in Wasser)**: HO⁺ und Cl⁻

Um die Konzentration der Oxonium-Ionen \( c(\text{H}_3\text{O}^+) \) in reinem Wasser bei 25 °C zu berechnen, kannst du den pKw-Wert verwenden. Der pKw-Wert für Wasser bei 25 °C beträgt etwa 14. Die Beziehung zwischen pKw und der Konzentration der Oxonium-Ionen ist wie folgt: \[ \text{pKw} = -\log(K_w) \] Hierbei ist \( K_w \) die Ionenkonstante des Wassers, die bei 25 °C etwa \( 1 \times 10^{-14} \) beträgt. Daraus folgt: \[ K_w = c(\text{H}_3\text{O}^+) \cdot c(\text{OH}^-) \] Da in reinem Wasser die Konzentration der Hydroxid-Ionen \( c(\text{OH}^-) \) gleich der Konzentration der Oxonium-Ionen ist, gilt: \[ c(\text{H}_3\text{O}^+) = c(\text{OH}^-) = x \] Somit ergibt sich: \[ K_w = x^2 \] Setzen wir \( K_w = 1 \times 10^{-14} \) ein: \[ x^2 = 1 \times 10^{-14} \] Um \( x \) zu finden, ziehen wir die Quadratwurzel: \[ x = \sqrt{1 \times 10^{-14}} = 1 \times 10^{-7} \, \text{mol/L} \] Daher beträgt die Konzentration der Oxonium-Ionen \( c(\text{H}_3\text{O}^+) \) in reinem Wasser bei 25 °C etwa \( 1 \times 10^{-7} \, \text{mol/L} \).