Bei mittelstarken Säuren (pKS zwischen 1,5 und 4,75) wird in Klausuraufgaben oft so verfahren wie bei schwachen Säuren. Für Klausuren und für das Abitur ist das ja sehr schön, diese Vereinfachung. Ab eigentlich ist dieses Vorgehen nicht richtig.
Bei schwachen Säuren macht man bekanntlich folgende Vereinfachung:
$c(HA) = c_{0}(HA)$
Die Konzentration der Säure im Gleichgewicht enstpricht immer noch der Anfangskonzentration, weil ja kaum Säure-Moleküle dissoziiert sind. Bei mittelstarken Säuren ist jedoch ein messbarer Anteil der Säure-Moleküle dissoziiert, daher muss der Wert von c(HA) aus c0(HA) und c(H3O+) berechnet werden:
$c(HA) = c_{0}(HA) - c(H_{3}O^{+})$
Das Problem ist hier, dass man c(H3O+) ja erst noch berechnen muss. Im Endeffekt führt dies zu einer quadratischen Gleichung, die man auflösen muss.
Im Abitur wird es aber wahrscheinlich reichen, wenn Sie bei mittelstarken Säuren einfach (HA) = c0(HA) setzen, also so wie bei schwachen Säuren verfahren.
Für Experten
Für die Experten unter Ihnen, die es wirklich genau wissen wollen, habe ich einmal den pH-Wert von Essigsäure aufwändig berechnet - mit Hilfe einer quadratischen Gleichung. Das Ergebnis: Es ist völlig unnötig, hier eine quadratische Gleichung anzuwenden, da der gleiche pH-Wert dabei herauskommt wie mit der einfachen Methode. Allerdings habe ich dann die gleiche Berechnung für die deutlich stärkere Oxalsäure durchgeführt. Hier weicht der pH-Wert der einfachen Berechnung deutlich vom pH-Wert ab, den man mit der komplexeren Methode (quadratische Gleichung) erzielt. Wenn Sie das genauer nachlesen wollen, ist das kein Problem. Ich habe extra dafür ein dreiseitiges Arbeitsblatt entwickelt, das Sie gerne hier herunter laden können.