Ich soll einen bestimmten pH-Wert bei einem Puffer, unter Zugabe von Salzsäure nicht unterschreiten?

1 Antwort

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Mir ist nicht ganz klar, was Du mit “0,5M Essigsäure/Acetat-Puffers (pKs 4,76)” meinst — ich nehme mal an, es es ein Puffer aus je 0.25 mol/l Essigsäure und Natrium­acetat, der nach dem Zusammenmischen H=4.76 haben wird.

Diesen Puffer wollen wir jetzt tropfenweise mit 1 mol/l HCl versetzen, so lange bis der pH unter 3.76 fällt. Hier sieht man, was dabei rauskommt (schwarze Kurve). Außerdem gezeigt sind die Essigsäure/Acetat-Verteilung (roter bzw. blauer Hinter­grund), und in weiß die erste Ableitung der Titrationskurve.

Für eine Titrationskurve sieht das etwas ungewöhnlich aus, aber eigentlich inter­essiert es uns ja nur, bei welchem Verbrauch der pH den Wert 3.76 unter­schrei­tet — es stellt sich raus, daß das bei 20.475 ml passiert. Damit haben wir die Antwort.

Kann man das auch ohne die coole Software, die auf meinem Rechner läuft, aus­rech­nen? Sicherlich, aber nur mit Näherungen. Die einfachste Methode ist es, die HH-Gleichung zu mißbrauchen:

pH = pKₐ + lg (Salz/Säure)

Der pH-Wert soll genau eine Einheit über dem pKₐ legen, also muß der Quotient Salz/Säure genau ein Zehntel sein. Ursprünglich haben wir also je 0.25 mol/l Salz und Säure, und am Ende wollen wir 0.045 mol/l Salz und 0.454 mol/l Säure (das 1:10-Verhältnis). Wir müssen also 0.25 − 0.045 = 0.2045 mol/l Säure zugeben, oder 0.02045 mol Säure pro 100 ml des Puffers, entsprechend 0.02045 Litern ein­mola­rer Säure, oder 20.45 ml. Für so eine simple Näherung nicht schlecht.

 - (Schule, Chemie, Naturwissenschaft)

Ok, starke Antwort und heftiges Programm. Nur ich soll das ganze wie du es unten beschrieben hast berechnen. Leider verstehe ich nicht wirklich, wie du auf die 0,045mol/l Salz und die 0,0454 mol/l Säure gekommen bist. Könntest du evt. nochmal den Weg von der HH-Gleichung schritt für schritt gehen?
Ich hab die Aufgabe genau so abgeschrieben wie sie da steht. Das M steht ja für die Molarität und der pKs Wert müsste ja dann von der Essigsäure sein.
Vielen Dank auf jedenfall schonmal. :)

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@Panndora5266

Ich nehme an, daß sich Deine Angabe auf einen Puffer bezieht, der je 0.25 mol/l NaCH₃CO₂ und CH₃COOH enthält. Ob das stimmt, weiß ich natürlich nicht.

Aber wenn das so ist, dann hat der natürlich pH=pKₐ, weil er symmetrisch ist. In diesem Fall ist der Quotient Salz/Säure in der HH-Gleichung gleich Eins, und fällt daher weg

pH = pKₐ + lg (Salz/Säure)

Wenn wir den pH um eine Einheit absenken wollen, dann muß lg(Salz/Säure) offen­bar genau −1 sein, und folglich Salz/Säure=1/10. Außerdem gilt Salz+Säure=0.5, weil die Gesamtmenge an Acetat plus Essigsäure sich nicht verändern kann, wenn nur Protonen herumgeschubst werden.

Die beiden Gleichungen Salz/Säure=1/10 und Salz+Säure=0.5 erlauben nur eine sinnvolle Lösung: Salz = 0.5/11=0.04545… und Säure=5/11=0.4545…

Alles klar?

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@indiachinacook

Jap, jetzt ist alles klar. :) Danke. Auch vom Rest der verzweifelten Bio Studenten :'D

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