$\newcommand{\dede}[2]{\frac{\partial #1}{\partial #2} }
\newcommand{\dd}[2]{\frac{d #1}{d #2}}
\newcommand{\divby}[1]{\frac{1}{#1} }
\newcommand{\typing}[3][\Gamma]{#1 \vdash #2 : #3}
\newcommand{\xyz}[0]{(x,y,z)}
\newcommand{\xyzt}[0]{(x,y,z,t)}
\newcommand{\hams}[0]{-\frac{\hbar^2}{2m}(\dede{^2}{x^2} + \dede{^2}{y^2} + \dede{^2}{z^2}) + V\xyz}
\newcommand{\hamt}[0]{-\frac{\hbar^2}{2m}(\dede{^2}{x^2} + \dede{^2}{y^2} + \dede{^2}{z^2}) + V\xyzt}
\newcommand{\ham}[0]{-\frac{\hbar^2}{2m}(\dede{^2}{x^2}) + V(x)}$
# Lektion
## Übungsserien
Gebt unbedingt ab, auch wenn nur teilweise gelöst, dann kriegt ihr von mir Feedback.
Und alle diejenigen, die mind. 10/12 Übungen abgeben kriegen von mir ein Bier (oder equivalentes) spendiert!
Neu Abgabe auf Polybox!
Format:
Einige sehr schön und sauber!
Einige etwas weniger. Es ist ein Vorteil in den Übungen zu lernen, wie man strukturiert ein Problem löst.
Wenn eine Lösung einfach zu lesen ist sind TA’s an der Prüfungskorrektur eher bereit noch Teilpunkte zu suchen ;)
## Nachbesprechung:
- Dynamisches Glgw
- Wir dürfen nicht mit den Anfangskonzentrationen rechnen!
## Vorlesung
## Säuren und Basen
Säure nach Bronsted-Lowry:
- Säure ist Protonen Donor
- Base ist Akzeptor
### pH in Wasser:
Wasser betreibt Autoprotolyse:
$\ce{H2O + H2O <=> H3O+ + OH-}$
$\ce{[H3O+]=[OH-]=\sqrt{K_{w}}= 10^{-7}M}$
$pH = -\log a(H^{+})= -\log[H]$
$pH + pOH = pK_{w}$
folgt aus $K_{w} = \ce{\frac{[H3O+][OH-]}{1*1}}= \ce{[H3O+][OH-]}$
Da im Endeffekt starke Säuren auch “nur” Protonen abgeben können sind die stärksten Säuren/Basen in Wasser $\ce{H+/ OH-}$ (nivellierender Effekt)
### Kinetik und proton shuttling
Protonenübertragung => Fast!!!
Instant Glgw => Gute Anwendung von $K$
### Solvatisierung und Ideale Mischungen
Wasser (und generell Lösungsmittel) umhüllen gelöste Stoffe. In der Regel braucht es mehr als 1 $\ce{H2O}$ um ein eq des Stoffes zu lösen.
Deswegen gibts bei hohen Konzentrationen nichtideale Effekte.
Es hat einfach nicht genügend Wasser!
(Bsp. Rauchende Schwefelsäure)
### Dissozation und pH
$\ce{HA <=> A- + H+}$
$K_{a}= \ce{\frac{[H+][A-]}{[HA]}}$
$pK_{a}=pH+p(\ce{\frac{[A-]}{[HA]}})$
$pH = pK_{a}- log(\ce{\frac{[A-]}{[HA]}})$
Für starke Säuren ist $pH = -log[HA]_{zg}$
### PHG und Erhaltungssätze
ACAC I lebt von Erhaltungssätzen. Wir kennen bis jetzt die Folgenden:
- $\ce{[HA_{zg}] = [A]_{tot} = [HA] + [A-]}$
- $\ce{[H+]_{tot} = [HA]_{zg} - [OH-]_{zg}}$
- PHG: $\ce{[H+] = [A-] + [OH-] - [AH2+] + \textrm{etc.}}$
Vorgehen:
- Schreibe alle gegebenen Grössen raus
- Schreibe alle Gleichungen. (Benenne sie!!!)
- Entscheide dich schrittweise für Variablen die du eliminieren möchtest.
- Eliminiere schrittweise aus allen (!) Gleichungen die Variable.
- Beschrifte die neuen Gleichungen
- Repeat
- Profit!
## Vorbesprechung
**a)** …
**b)** Nutze gezeigtes Vorgehen
**c)** $\alpha = \ce{\frac{[A-]}{[A_{tot}]}} = \ce{K_{a}/(K_{a} +[H+])}$
**d)** Vernachlässige ab faktor 10 - 20
**e)** …