Aufgabe 1 – Essigsäure

Die Essigsäure (Ethansäure) ist wohl eine der ältesten Säuren, die der Mensch verwendet. Sie entsteht auf natürliche Weise, wenn Wein durch Essigsäurebakterien (Acetobacter), mit Hilfe von Sauerstoff umgesetzt wird.

Im Labor lässt sich Essigsäure durch Reaktion von Natriumacetat mit konzentrierter Schwefelsäure herstellen.

1.1

Formuliere die Reaktionsgleichungen für beide Prozesse.

2 BE

1.2

Eisessig ist eine hochprozentige Essigsäure. Sie ist farblos, stechend riechend mit einem Schmelzpunkt von ca.17° C und besitzt eine etwa doppelt so hohe molare Masse als erwartet.

Erkläre diese Beobachtungen mithilfe der Strukturformeln.

2 BE

1.3

Essigsäure reagiert mit Wasser.

Formuliere die Reaktionsgleichung und erkläre daran die Säure-Base-Theorie nach Brönsted.

Berechne den pH-Wert einer Essigsäurelösung, bei der 90 g Säure in einem Liter wässriger Lösung enthalten sind.

6 BE

1.4

Experiment:

Bestimme mithilfe von Unitest den $Formula: \text{pH}$ $Formula: \text{pH}$ -Wert gleichkonzentrierter Lösungen ( $Formula: c = 1\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$ $Formula: c = 1\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$ ) von Essigsäure, Salzsäure und Ammoniumchlorid.

Notiere deine Beobachtungen und interpretiere deine Ergebnisse mithilfe von Reaktionsgleichungen und Berechnungen.

7 BE

1.5

Gibt man Natriumacetat in eine Essigsäurelösung, entsteht ein Puffergemisch.

$Formula: 500\,\text{mL}$ $Formula: 500\,\text{mL}$ eines Essigsäure-Acetat-Puffers wurden aus $Formula: 1\,\text{mol}$ $Formula: 1\,\text{mol}$ Essigsäure ( $Formula: \text{p}K_{\text{S}} = 4{,}75$ $Formula: \text{p}K_{\text{S}} = 4{,}75$ ) und $Formula: 2\,\text{mol}$ $Formula: 2\,\text{mol}$ Natriumacetat hergestellt.

Berechne den $Formula: \text{pH}$ $Formula: \text{pH}$ -Wert der Pufferlösung.

Erkläre die Änderung des $Formula: \text{pH}$ $Formula: \text{pH}$ -Wertes der Lösung bei einer Verdünnung auf $Formula: 10\,\text{L}$ $Formula: 10\,\text{L}$ .

3 BE

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