Puffer-Bereich PKS +/-1 < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Geben Sie die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Essigsäure/Acetat-Puffer (Ks = [mm] 10^{-4.75}). [/mm]
(a) In welchem pH-Bereich zeigt er eine gute Wirkung?
(b) Was passiert wenn Sie eine kleine Menge HCL hinzufügen? |
Servus,
mit Frage (a) habe ich eigentlich kein Problem, denn:
(a) pH = pKs + lg [mm] \bruch{c(Acetat)}{c(Essigsäure)} [/mm]
Wirkung: pH = pKS +/- 1 = 4,75 +/- 1
In meinem Skript steht: "Wirkung: pH = pKS +/- 1" - das ist zwar einfach zu merken, aber warum ist das denn so? Warum ist der Pufferbereich nicht zum Beispiel +2/-2?
(b) Würde nichts passieren? Kann der Puffer eine starke Säure wie HCL "abpuffern"? Kann man ausrechnen wieviel HCL (z.b 0.1mol) der Puffer maximal abpuffert wenn man zum Beispiel 100mL Pufferlösung hat?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:11 Do 28.11.2013 | | Autor: | hunadh |
> In meinem Skript steht: "Wirkung: pH = pKS +/- 1" - das ist
> zwar einfach zu merken, aber warum ist das denn so? Warum
> ist der Pufferbereich nicht zum Beispiel +2/-2?
Dafür schau dir einfach mal die zugehörige Titrationskurve an (auf dem Bild ist es die obere):
![[]](/images/popup.gif) http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Titration-HCl-HAc.svg
Der "flache" Bereich links und rechts des Halbäquivalenzpunktes beginnt ungefähr bei 10% Titration und endet bei 90% der Titration.
In diesem Bereich steigt/fällt der pH bei Zugabe von starken Säuren oder Basen nur wenig. Für den Logarithmus sieht dieser Bereich so aus:
[mm]lg \frac{1}{10} = -1 \qquad \textrm{und als Anteil ausgedrückt:} \quad \frac{1}{10+1} \approx 10 \%
[/mm]
[mm]lg \frac{10}{1} = 1 \qquad \textrm{und als Anteil ausgedrückt:} \quad \frac{10}{10+1} \approx 90 \%
[/mm]
Dieser Bereich liegt also tatsächlich pKS +/- 1 (denn der pKS liegt genau am Halbäquivalenzpunkt)
Würde man den Bereich auf +/-2 (entspräche 1% bis 99%) erweitern käme man schon in den steilen Bereich der Kurve hinein, d.h. der pH steigt/sinkt nun viel stärker.
> (b) Würde nichts passieren? Kann der Puffer eine starke
> Säure wie HCL "abpuffern"? Kann man ausrechnen wieviel HCL
> (z.b 0.1mol) der Puffer maximal abpuffert wenn man zum
> Beispiel 100mL Pufferlösung hat?
Ja das kann man ausrechnen. Die Pufferkapazität eines Puffers mit pH=pKs ergibt sich aus seiner Konzentration. Je konzentrierter der Puffer, desto mehr kann er abpuffern. Da du die Konzentration nicht angegeben hast, kann ich das nur andeuten:
Wenn du 0,1 mol HCl hinzugibts nimmt die Konzentration von Acetat um 0,1 mol ab und die von der Essigsäure um 0,1 mol zu, da das Acetat von der HCl zu Essigsäure protoniert wird. Den resultierenden pH kannst du mit deiner Formel ausrechnen (du musst nur statt der Konzentrationen die Stoffmengen verwenden):
pH = pKs + lg [mm] \bruch{n(Acetat)-0,1 mol}{n(Essigsäure) + 0,1 mol}
[/mm]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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![[]](http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Titration-HCl-HAc.svg){kind=small}
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Titration-HCl-HAc.svg