Kurzbeschrieb

Das Programm ermittelt den Anteil der deprotonierten Form einer Säure an der Gesamtkonzentration (alpha) als Funktion des pK_S-Wertes und des pH-Wertes.

Einsatz im Unterricht

Der alpha-Wert ist eine äusserst bequeme Grösse, welche das Verständnis der Pufferwirkung, der pH-Berechnung und der Titration enorm erleichtert.

Hinweise

Durch Eingabe des pKs-Wertes oder durch einfaches Verschieben der Sigmoide mit linker Maustaste lässt sich jede Säure darstellen. Jetzt kann man die schwarze pH-Marke verschieben (linke Maustaste) oder den pH-Wert direkt eingeben: sofort erscheinen die Grössen c(A^–)/c(HA) und der alpha-Wert = c(A^–)/[(c(HA) + c(A^–)]), das heisst der Anteil der deprotonierten Form an der Summe der beiden Formen.

Kurzbeschrieb

Zeigt schematisch das Prinzip der Titration für Säuren unterschiedlicher Säurestärke.

Einsatz im Unterricht

Als Einstieg zur Erklärung der Titration. Zeigt, dass Titration eigentlich ein «chemisches Abzählen» ist und dass der Titrationsendpunkt nicht immer bei pH = 7 gewählt werden kann.

Hinweis

OH^– reagiert in der Darstellung nicht nur mit H₃O⁺, sondern auch mit der protonierten Form der Säure. Für „Puristen“ sei der Hinweis gestattet,
dass H₃O⁺ bei pH 5 zwar immer noch die
stärkste Säure ist, aber in über 33’000 mal
kleinerer Konzentration vorkommt als z.B.
das Essigsäuremolekül in einer Essigsäurelösung mit c_(HAc) = 1 mol/l.

Kurzbeschrieb

Ausführliche Darstellung und Erläuterung der Vorgänge in der pH-Glaselektrode

Einsatz im Unterricht

Die Informationen gehen über den Mittelschulstoff hinaus. Das Programm eignet sich sehr gut für das selbständige Studium für interessierte Schülerinnen und Schüler. Alle Begriffe sind verlinkt und ausführlich erklärt.

Kurzbeschrieb

Das Programm gestattet es, Titrationskurven aufzuzeichnen. Dabei können pKs, pKB und Konzentrationen für ein- und mehrprotonige Säuren bzw. Basen beliebig gewählt werden.

Einsatz im Unterricht

Eignet sich ausgezeichnet für die Diskussion des Kurvenverlaufs einer Titration: Wahl des Titrationsendpunktes, Genauigkeit und Fehlerdiskussion, für Übungsaufgaben und für Aufgaben in Klausuren.

Hinweise

Die Seite „Hinweise“ im Programm gibt Tipps für den praktischen Einsatz.

Kurzbeschrieb

Grafische Darstellung der pH-Skala. Mit der Animation «pH-Spiel» wird die Information visualisiert, dass sich H₃O⁺ und OH^– – Konzentrationen immer um einen Faktor 10 verändern, unabhängig davon, wo man sich auf der pH-Skala um eine pH-Einheit verschiebt.

Einsatz im Unterricht

Bei der Einführung der pH-Skala soll der logarithmische Massstab erfahren werden.

Hinweise

Als Startseite erscheint eine pH-Skala, bei welcher die Konzentrationen an H₃O⁺ und OH^– durch Balken dargestellt sind. Beachte, dass die Konzentrationen nur von pH 0 bis 2 und 12 bis 14 massstäblich aufgezeichnet sind. Beim Anklicken der pH-Tasten 2, 4, 10 bzw.12 werden die Säulen um einen Faktor 100 bzw. 10000 vergrössert; man sieht, dass wieder die gleichen Proportionen erscheinen.

Kurzbeschrieb

Das Programm zeigt schematisch, dass eine pH-Änderung in den Rand­gebieten wesentlich aufwändiger ist als in der Mitte der pH-Skala.

Einsatz im Unterricht

Vorbereitung oder Nachbereitung einer realen Titration. Visualisierung des gewaltigen Unterschiedes des Stoffumsatzes bei pH-Änderungen in der Mitte oder am Rande der pH-Skala.

Hinweise

Als Startseite erscheint eine pH-Skala, bei welcher die Konzentrationen an H₃O⁺ und OH^– durch Balken dargestellt sind. Beachte, dass die Konzentrationen nur von pH 0 bis 2 und 12 bis 14 massstäblich aufgezeichnet sind.
Nach «Klick auf Start der Titration» läuft das Programm selbständig ab. Mit «Cursor über Pause» oder «Cursor über Abbruch» kann das Programm angehalten bzw. abgebrochen werden.
Man kann einen besonders vorlauten Schüler auch auffordern, beim Erreichen von pH 7 «stop» zu rufen. Die Geduldsprobe beim Übergang von pH 0 zu pH 1 bzw. von pH 13 auf pH 14 ist gewollt programmiert und soll ausgekostet werden.

Kurzbeschrieb

Das Programm zeigt schematisch, die Titration einer Lösung mit pH 0, welche auch Essigsäure enthält.
pH-Änderungen sind in den pH-Randgebieten und für pH = pKs des Puffers besonders aufwändig.

Einbau im Unterricht

Vorbereitung oder Nachbereitung einer realen Titration. Visualisierung des Einflusses einer Puffersubstanz.

Hinweise

Die Höhe der Balken macht eine Aussage über die Konzentration. Die Balkenbreite hat keine physikalische Bedeutung, sondern macht eine Aussage über das Existenzgebiet.