Frage von lolamitice, 61

pH Wert von Pufferlösungen?

wollte fragen, ob mir vielleicht jemand meine rechnung bestätigen kann :)

also: ich habe ein puffersystem von 0,4 M HAc und 0,25 M NaAc in einer 1 L Lösung in Wasser. dieses hat also einen pH wert von 5,375. nun soll ich aber den pH ausrechnen, wenn ich zu dieser Lösung 0,15 M HNO3 hinzugebe. ich komme hier auf 0,82, aber der wert scheint mir nicht sehr plausibel..

ich habe so gerechnet: 0,25 M Ac- + 0,15 M HNO3 bilden 0,4 M HAc. also hat meine starke Säure HNO3 einen pH von -log[0,15]. das stimmt doch so sicher nicht, mir kommt die rechnung total unvollständig vor :) weiß jemand wie ich das rechnen kann?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Miraculix84, Community-Experte für Schule, 26

Frage vorweg: "M" bedeutet bei dir "mol", oder?

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Du brauchst die Henderson Hasselbalch-Gleichung: pH = pKs + lg (Ac-/HAc)

Vorher: pH = 4,75 + lg (0,25/0,4) = 4,54

Der von dir angegebene pH-Wert von 5,375 ist falsch.  Wie hast du den berechnet?

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Nachher: Die Salpetersäure neutralisiert die Acetat-Ionen und bildet dabei Essigsäure. Deine Rechnung mit "0,25 M Ac- + 0,15 M HNO3 bilden 0,4 M HAc" ist falsch.

Überlegung: HNO3 + Ac- => HAc + NO3-

Neue Konzentration an Ac-: c(Ac-) = 0,25-0,15 = 0,1 (wird ja abgebaut. Muss weniger werden)

Neue Konzentration an HAc: c(HAc) = 0,4 + 0,15 = 0,55 (wird hergestellt. Muss mehr werden).

pH = 4,75 + lg (0,1/0,55) = 4,0

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Wie du siehst, ist der pH-Wert gesunken. Die Lösung ist saurer geworden. Das ist bei Zugabe einer Säure auch zu erwarten. :) Alles klar?


LG
MCX

Kommentar von lolamitice ,

Dankeschön - ich hab dann gestern nacht eh noch herausgefunden wie ich das rechne :) es war mir nur aus meinen unterlagen überhaupt nicht ersichtlich, dass sich das gleichgewicht einfach so simpel verschiebt. und bei dem ersten ph wert habe ich mich peinlicherweise einfach verrechnet! aber danke nochmal :)

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 22

Du berechnest den pH der gegebenen Pufferlösung nach der Henderson-Hasselbalch-Gleichung. Mit einem pKs(Essigsäure) = 4,76 erhalte ich pH ≈ 4,6 (Es ist sinnlos den pH mit mehr als einer Stelle hinter dem Komma anzugeben; sonst wird eine Genauigkeit vorgetäuscht, die keine Elektrode schafft).

Wenn Du eine Säure zugibst und das neue Volumen vernachlässigst, wird deren Konzentration zur Essigsäurekonzentration in der HH-Gleichung addiert und diese Konzentration von der Acetationenkonzentration in der HH-Gleichung subtrahiert.

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 12

Es wäre hilfreich, wenn  Du erklärst, was „HAc“ bedeutet, und wie hoch der pKₐ-Wert dieser Säure ist. Essigsäure (pKₐ=4.74) kann es nicht sein, oder Dein ausgerechneter pH-Wert ist falsch. Denn Dein Puffer enthält mehr Säure (40) als Base (25), deshalb muß der pH dieser Lösung unter dem pKₐ der Säure liegen.

Deshalb kann ich Dir leider Dein problem nicht vorrechnen, aber das ist der Lösungsweg:

Wenn Du zu einem Puffer aus 0.4 mol/l HAc und 0.25 mol/l Ac⁻ starke Säure im Ausmaß von 0.15 mol/l zugibst (und die Volums­verände­rung ver­nach­läs­sigst), dann bekommst Du einen Puffer aus 0.55 mol/l HAc und 0.10 mol/l Ac⁻, den Du dann wie gewohnt ausrechnen kannst.

Kommentar von lolamitice ,

Dankeschön! :)

Antwort
von Rynak, 14

Schau dir mal die Hend. Hass. Gleichung an:

http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/henderson_00045hasselbalch_00045g...

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