Puffer acetatessigsäure?

ich habe eine Frage bei der aufgabe 3. Warum steigt bei Zugabe des Salzes zur Säure die Konzentration der Acetat Ionen?? Ich verstehe das nicht

reaktionsgleichung Ch3COOh + CH3COONa --> Ch3COOH + NaOH?

Answer 1

[Picus48]

reaktionsgleichung Ch3COOh + CH3COONa --> Ch3COOH + NaOH?

Das ist natürlich absoluter Müll. Besonders übel ist die falsche Kleinschreibweise der Elementsymbole für Wasserstoff (H). Warum sollte bei der Reaktion einer Säure mit ihrem Salz eine Base (NaOH) entstehen? Umgekehrt wird ein Schuh daraus: Säure + Base reagieren zu Salz und Wasser (Neutralisationsreaktion). Und auch die Stoffmengenbilanz der Reaktionsgleichung ist nicht korrekt.

Warum steigt bei Zugabe des Salzes zur Säure die Konzentration der Acetat Ionen?? Ich verstehe das nicht

Das ist doch trivial. Wenn man ein Salz, egal welches, in Wasser oder auch in einer wässrigen Säure löst, dissoziiert es in die entsprechenden Ionen. Aus Kochsalz (NaCl) wird Na⁺ und Cl⁻ und aus Natriumacetat wird Na⁺ und CH3COO⁻.

Answer 2

[DedeM]

Moin,

dein Reaktionsschema ist leider völlig falsch... Das korrekte Schema sieht so aus:

CH₃–COONa + H₃O⁺ → CH₃–COOH + H₂O + Na⁺

oder auch so:

CH₃–COO^– + H₃O⁺ → CH₃–COOH + H₂O

Das hat etwas mit dem Prinzip von LeChatelier (»Das Prinzip des kleinsten Zwangs«) zu tun.

Beim Ethansäure-Acetat-Puffer hast du folgende Gleichgewichtsreaktion vorliegen:

CH₃–COOH + H₂O ⇋ CH₃–COO^– + H₃O⁺

Ethansäure („Essigsäure”) und Wasser reagieren reversibel zu Acetat-Anionen und Oxoniumionen.

Das ist eine (reversible) Gleichgewichtsreaktion. Sie besteht aus einer Hinreaktion (in dieser Darstellung aus CH₃–COOH + H₂O → CH₃–COO^– + H₃O⁺) und einer Rückreaktion (hier CH₃–COO^– + H₃O⁺ → H₃–COOH + H₂O).

Und das Prinzip des kleinsten Zwangs besagt nun, dass ein System, das sich in einem dynamischen Gleichgewicht befindet, durch einen von außen kommenden Zwang so reagieren wird, dass die Folgen des Zwangs möglichst klein bleiben.

Ein solcher äußerer Zwang kann zum Beispiel die Erhöhung (oder Verringerung) der Konzentration einer Komponente sein. Auch die Erhöhung (oder Verringerung) der Temperatur ist so ein äußerer Zwang. Bei Reaktionen in der Gasphase kann man auch noch am Druck manipulieren...

Na ja, und in der Aufgabe 3 wird nun gesagt, dass du zu der Pufferlösung das Salz des Puffers (Natriumacetat; CH₃–COONa) hinzu gibst. Dadurch erhöhst du einseitig die Konzentration der Acetat-Anionen (CH₃–COO^–), denn das Natriumacetat löst sich im Wasser und lässt dadurch freie Acetat-Anionen entstehen.

So! Und jetzt überlege einmal mit: Du hast da eine Gleichgewichtsreaktion:

CH₃–COOH + H₂O ⇋ CH₃–COO^– + H₃O⁺

Und nun erhöhst du nur die Konzentration der Acetat-Anionen (fett hervorgehoben):

CH₃–COOH + H₂O ⇋ CH₃–COO^– + H₃O⁺

Was wird passieren? Nun, wenn du einseitig die Konzentration der Acetat-Anionen erhöhst, dann übst du auf die Gleichgewichtsreaktion einen von außen kommenden Zwang aus.
Dann wird das Gleichgewichtssystem so reagieren, dass die Konzentration der hinzukommenden Acetat-Anionen wieder sinken kann (der Zwang soll minimiert werden). Und das geht, indem die Rückreaktion häufiger stattfindet als die Hinreaktion.
Das ist auch logisch nachvollziehbar, denn die Erhöhung der Acetat-Anionen-Konzentration sorgt ja dafür, dass die Oxoniumionen (H₃O⁺) nun häufiger auf ein Acetat-Anion stoßen (einfach weil es davon nun mehr gibt). Also wird auch die Rückreaktion häufiger als die Hinreaktion ablaufen.

Das geht so lange so, bis sich ein neues Gleichgewicht eingestellt hat, in dem die alten Verhältnisse möglichst wieder vorliegen...

Alles klar?

LG von der Waterkant