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Zitat

carbonicacid18.04.2016 19:57

AW: pH-Wert einer Aminosäure in Wasser berechnen

Ok, vielen Dank.
Dann werde ich wohl von einer genauen Berechnung eher Abstand nehmen, aber man kann ja doch sagen, das sich der pH-Wert 5,7 (=0,5*[9,15+2,21]) annähert?
Daher je mehr Aminosäure man reinschüttet, destso stärker stimmt die konzentrationsunahängige Berechnung, oder?

Der Letzte Satz scheint mir zwar richtig angedacht, aber auch missverständlich ausgedrückt.
Abgesehen von der Tatsache, dass bereits die auf Konzentrationen bezogenen MWG - Beziehungen nur für sehr stark verdünnte Lösungen ausreichend genaue Ergebnisse liefern , und dies allgemein für pH - Berechungen und diesbezüglichen Formeln aller Art gilt , ist speziell in Bezug auf die so genannte Ampholytformel gleichwohl zutreffend , dass deren Näherungsergebnisse \[ c(H^+) \ \approx \ \sqrt {K_{S_1} \ \cdot \ K_{S_2}} \] \[ pH \ \approx \ 0,5 \ ( \ pK_{S_1} \ + \ pK_{S_2} \ ) \] um so genauere Werte liefert , je höher die Formalkonzentration der Ampholyten, hier also der Aminosäure ist.

Was erkennbar wird, wenn man sich einmal die eigentliche Bedeutung des so berechneten pH - Werts ansieht. Denn besagte Formel beschreibt abgesehen von der Korrektur durch Aktivitätskoeffizienten exakt den pH - Wert , den eine wässrige Lösung aufweisen muss , damit sich pH - Wert bei Zugabe des Ampholyten nicht verändert. weil nämlich bei diesem pH - Wert ebenso so viele H+ Ionen durch z.B. \[NH_2-COOH \ -> \ NH_2 - COO^- \ + \ H^+ \] gebildet, wie gleichzeitig gemäß \[NH_2-COOH \ + \ H^+ \ -> \ NH_3^+ - COOH \]verbraucht werden.
Gibt man also einen Ampholyten in reines Wasser, so startet die Gleichgewichtseinstellung bei pH 7 . Mit der Folge, dass bei einem Ziel - pH in saurer Lösung H+ - Ionen verbraucht werden , um diesen zu erreichen. Ein Verbrauch, der in der Näherungsformen nicht berücksichtigt ist , so dass dieser nicht berücksichtigte Verbrauch dazu führt, dass der berechnete pH - Wert nicht ganz erreicht wird. Der tatsächlich zutreffende Wert also höher liegt als der mit der Näherungsformel berechnete Wert. Dabei ist die Abweichung um so gravierender, je niedriger der Näherungswert liegt und um so geringer, je höher die Formalkonzentration des Ampholyten ist. Denn der H+ Verbrauch "auf dem Wege von pH 7 zum mutmaßlichen Zielwert wirkt sich bei einer verdünnten Lösung mit naturgemäß kleinerem Vorrat an azidem Wasserstoff natürlich stärker aus, als bei einer stärker konzentrierten Lösung.
So ergibt die Näherungsformel mit für pKs(H2SO4) = - 3 und pKs(Hydrogensulfat) = 2 einen pH - Wert von - 0,5 für den Ampholyten "Hydrogensulfat", entsprechend c(H+) > 3 mol/L , so dass selbst bei der relativ hohen Konzentration c(HSO4-) = 1 mol/L der gesamte Vorrat an azidem Wasserstoff nicht einmal annähernd ausreichen würde, um den von der Näherung vorhergesagten pH - Wert auch nur annähernd zu erreichen.

Gruß FKS