Pufferlösung: Stoffmengenverhätnis berechnen?
Hallo Bin gerade etwas ratlos: Man soll eine Pufferlösung aus HCN und KCN herstellen, diese hat den PH-Wert 3. Jetzt ist nach dem Stoffmengenverhältnis gefragt. Der pks der Blausäure beträgt 3,92. Wie berechne ich das. Ich habe den PH-Wert sonst mit den Formel: PH=pka-log*konz säure / konz base gerchnet. Komme jetzt aber nicht klar da man ja zwei unbekannten hat. lg
2 Antworten
Ich kenne keinen Menschen, der lebensmüde genug ist, mit einem Blausäure/Cyanid-Puffer herumzuspielen. Sollte es aber irgendwo auf dem Planeten jemanden geben, der das wirklich aus gutem Grund tun will, dann hoffe ich intensiv, daß dieser Jemand weiß, daß ein solcher Puffer notwendigerweise ungefähr pH 9 hat, und keinesfalls pH 3.
Der pK-Wert der Blausäure beträgt nämlich 9.4, und wenn man das nicht weiß, dann sollte man dieses Biest besser nicht anfassen.
Hmm, die Formulierung Man soll eine Pufferlösung aus HCN und KCN herstellen, diese hat den PH-Wert 3 gibt die Interpretation eigentlich nicht wirklich her. Aber plausibler als einen Laboranten einen Cyanidpuffer an den Kopf zu werfen ist Deine Lesart wirklich.
Dann mache ich etwas Vernünftiges und beantworte die Frage.
Wenn man eine Lösung aus 0.1 mol/l der Säure und 0.0109 mol/l Salz herstellt, dann hat die Lösung einen pH von 3.000. Gerechnet mit pKa=3.92. Oder Du nimmst 1 mol/l Säure und 0.1191 mol/l Salz. Das gewünschte Verhältnis ist also ungefähr Säure:Salz = 9:1.
Bei starken Verdünnungen klappt das aber nicht mehr.Willst Du 0.01 mol/l Säure, dann darfst Du nur 0.000077 mol/l Salz dazugeben, also nur ein 130stel. Die simple Formel, die AterNex angeboten hat, hat leider ihre Grenzen, und die sind in diesem Fall (mit einer relativ starken Säure) bald erreicht. Würdest Du 0.01 mol/l Säure mit 0.0011 mol/l Salz kombinieren, würdest Du pH 3.2 statt 3.0 bekommen. Umgekehrt heißt das, daß ein Puffer mit dieser Substanz (entspricht ungefähr Ameisensäure) nicht besonders verdünnungsstabil ist.
Dein Argument, daß man ja nicht zwei Unbekannte aus einer Gleichung bestimmen kann, ist also ganz richtig; nur im Bereich von Konzentrationen über 0.1 mol/l spielt es keine große Rolle, weil es dort wirklich nur auf das Verhältnis ankommt.
Dein Stoffmengenverhältnis ist dein Quotient im Logarithmus. Sprich du stellst deine Gleichung nach deinem Logarithmus um und löst den auf. Damit erhälst du eine Dezimalzahl. Diese Zahl ergibt dein Verhältnis. Als Beispiel: Ergebnis ist 0,34 daraus ergibt sich ein Verhältnis von 0,34 zu 1 oder 34 zu 100.
Anhand der falschen Zahlwerte solltest du ableiten können, dass es sich höchstwahrscheinlich um eine theoretische Berechnung geht, die sich jemand aus dem Kreuz geleiert hat.
Selbst wenn nicht, hilft deine Antwort nicht wirklich weiter, da eigentlich jeder, der mit Chemikalien zu tun hat, sich über die Einsatzstoffe mittels Sicherheitsdatenblatt kundigt macht. Darüber hinaus gibt es weit aus schlimmere Stoffe als Blausäure und Kaliumcyanid.