Frage von anonymart, 47

Puffer erkennen?

Bei diesen Aussagen entsehen Puffer, aber ich frage mich, woran man das erkennt, spielt die Wertigkeit eine Rolle? Hoffe auf Antwort, danke!:)

1) Zwei ml 0,1 N CH3COOH und ein ml 0,1 N NaOh 2) Ein ml 0,1 M H2SO4 und vier ml 0,1 M CH3COONA 3) Ein ml 0,1 M NA2HPO4 und ein ml o,1 M NaH2PO4

Antwort
von KathiKeinstein, 22

In einer Pufferlösung ist ein ausreichender Vorrat an Teilchen vorhanden, die zugegebene H3O+- und OH--Ionen neutralisieren können, sodass der pH-Wert sich nicht gross ändert.

Diesen Teilchenvorrat können eine schwache (und damit nicht vollständig deprotonierte) Säure und ihre korrespondierende Base oder auch eine schwache Base und ihre korrespondierende Säure bilden. Idealerweise sollten die beiden Teilchensorte dabei in ähnlicher Menge (bzw. Konzentration) vorhanden sein.

Im ersten Fall ist Essigsäure die schwache Säure. Da nur halb so viel Natronlauge (eine starke Base) wie Essigsäure eingesetzt wird (gleiche Konzentration, gleiche "Wertigkeit", halbes Volumen!), wird die Essigsäure zur Hälfte neutralisiert, sodass am Ende die Hälfte der ursprünglichen Essigsäure als Natriumacetat (in Lösung) vorliegt.So kann die verbleibende Essigsäure zugegebenes OH- und das Acetat zugegebenes H3O+ neutralisieren:Fertig ist der Puffer.

Im zweiten Fall protonieren die Schwefelsäure bzw. das Hydrogensulfat-Ion (beides stärkere Säuren als Essigsäure) die Hälfte des Acetats, sodass ebenfalls ein guter Essigsäure/Acetat-Puffer entsteht. 

Nähme man statt Schwefelsäure Salzsäure (eine einprotonige starke Säure - meinst du das mit Wertigkeit?), käme wohl auch ein Puffer dabei heraus, allerdings mit weniger Kapazität zum Neutralisieren von OH- und einem etwas verschobenen pH-Wert...).

Im dritten Fall ist das Dihydrogenphosphat-Ion die schwache Säure, während das Hydrogenphosphat-Ion dessen korrespondierende Base ist. 

Eine Säure-Base-Reihe (Tabelle, ggfs mit pKs-Werten) hilft sehr dabei, die Kandidaten für Teilchenvorräte einer Pufferlösung zu erkennen und die Stoffmengenverhältnisse in der Lösung einzuschätzen!

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