Säure Base Chemie Henderson-Hasselbalch

3 Antworten

Dir willst 70 ml Ameise mit 30 ml NaOH derselben Konzentration mischen. Dabei kommt ein Puffer mit leichtem Säure­überschuß heraus. HH sagt dazu:

pH = pK + lg (Säure/Salz)

Nehmen wird an, die Konzentrationen der Lösungen wären 1 mol/l gewesen. Dann schmimmen in unseren 100 ml Misch­suppe 30 mmol NaOH und 70 mmol HCOOH herum, nach Neutrali­sation gibt das 30 mmol Formiat und 40 mmol Rest­ameise. Jeweils pro 100 ml, also sind die Stoff­mengen­konzentra­tionen 0.3 mol/l und 0.4 mol/l

Einsetzen in die HH-Gleichung, und wir kriegen pH=3.535. Für jede andere Start­konzentration das­selbe, weil es ja nur aufs Kon­zentrations­­verhältnis im logarith­mischen Term ankommt.

Aber jetzt kommt leider die böse Seite: Die HH-Gleichung ist nur eine Näherung und nicht immer wirklich gut. Wenn man es ordent­lich rechnet, bekommt man:

c₀=1 mol/l (0.3 und 0.4 mol/l): 3.536, also fast dasselbe wie mit HH.

c₀=0.1 mol/l (0.03 und 0.04 mol/l): 3.522 kein Problem

c₀=0.01 mol/l (0.003 und 0.004 mol/l): 3.590 aha!

c₀=0.001 mol/l (0.0003 und 0.0004 mol/l): 3.867 potzblitz!

c₀=0.0001 mol/l (0.00003 und 0.00004 mol/l): 4.780 auweia!!!

Beachte, daß der naiv per HH ausgerechnete pH-Wer von 3.5 ungefähr c(H₃O⁺)=0.0003 mol/l ent­spricht. Allgemein kann man der HH-Gleichung nicht vertrauen, wenn bei der Rechnung eine H₃O⁺-Konzentration herauskommt, die nicht wesentlich kleiner ist als die Nominal­­konzentra­tionen in der Aufgabenstellung.Wenn Du also eine Rechnung machst bei der die Konzentration der Ameisen­säure 0.0004 mol/l beträgt, und Du kriegst dann eine H₃O⁺-Konzentration von 0.0003 mol/l heraus, dann weißt Du, daß Du für den Papier­korb gerechnet hast.




Du musst zunächst die neuen Konzentration berechnen, da du das Volumen änderst. cA sei c(Säure) und cB c(Base). Dann gilt cA=n/V(alt) => n=cAV(alt) und so cA(neu)=n/V(neu) => cA(neu)=cAV(alt)/V(neu). Da cA=cB gilt die gleiche Rechnung auch für die Base (hier nur die entsprechenden Volumina einsetzen). In der Henderson-Hasselbalch Gleichung stehen Säure und Base Konzentration ja im Logarithmus und werden geteilt. In dem Schritt kannst du dann cA herauskürzen (cA=cB).

Danke schonmal für deine Mühe.

Kannst du das mal bitte am Beispiel berechnen? Das wäre lieb!

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Zitat "Die Konzentrationen sind gleich, aber nicht angegeben."

Dann ist das doch total einfach. pH = pKs. Weil cA- = CAH und damit der Quotient in der Henderson-Hasselbalch-Gleichung =1 ist und der Logarithmus davon halt per definitionem 0 ist.

Die Konzentrationen sind immer Funktionen des Volumens. Im oberen Fall änderst du das Gesamtvolumen, wodurch sich auch die Konzentrationen beider Komponenten ändern.

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Die Konzentrationen sind nur vor dem Zusammenschütten gleich - und da ungleiche Volumina zusammengeschüttet werden, sind die Konzentrationen hintzerher nicht mehr gleich.

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