Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 12.06.2018, 12:27   #1   Druckbare Version zeigen
Delebru  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Frage zu Säure-Base-Puffern

Hallo, ich hätte eine Frage zu Säure-Base-Puffern:
Diese bestehen ja immer aus einer schwachen Säure/Base + der jeweiligen konjungierten starken Base/Säure, im Bestfall im Verhältnis 1:1.
Doch wie erricht man ein solches 1:1 Verhältnis, da das Gleichgewicht aufgrund der schwachen Säure/Base fast komplett links liegen sollte?

Beim Essigsäure-Acetat-Puffer müsste man dafür doch eigentlich OH- hinzugeben, um das GG nach links zu verschieben. Allerdings hat der Puffer im Verhältnis 1:1 einen sauren ph-Wert (4,75), obwohl er doch folglich basisch sein sollte(Zugabe von OH-).

Wie ist das zu erklären?


Hier die Formel: CH3COOH + H20 <-> CH3COO- + H3O+
Zugabe von OH-: CH3COOH + OH- <-> CH3COO- + H20
Delebru ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.06.2018, 14:38   #2   Druckbare Version zeigen
GlobusEnte  
Mitglied
Beiträge: 34
AW: Frage zu Säure-Base-Puffern

Huhu!

Um das Verhältnis 1:1 herzustellen wird die Essigsäure mit einem ihrer Salze gemischt. Beliebt ist Natriumacetat. Das Salz dissoziiert und wenn man gleiche Verhältnisse Salt und Säure einsetzte hat man auch in der Lösung das gewünscht Verhältnis von 1:1. OH-gibst du nicht hinzu um das Verhältnis einzustellen.
Das grundlegende Merkmal von Puffersystemen ist ja dass sie bei Zugabe von Hydronium oder Hydroxidionen kaum reagieren und der PH-Wert über ein gewisses Maß konstant beim PKs Wert des Systems liegt.
GlobusEnte ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.06.2018, 16:58   #3   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.006
AW: Frage zu Säure-Base-Puffern

Zitat:
Diese bestehen ja immer aus einer schwachen Säure/Base + der jeweiligen konjungierten starken Base/Säure, im Bestfall im Verhältnis 1:1.
nein: ein puffer besteht aus einer "schwachen" saeure/base und ihrem konjugierten gegenpart - der jedoch keinesfalls "stark" ist

2 prominente beispiele:

- essigsaeure/acetat: pKs 4,76 / pKb 9,24 (also "schwach/sehr schwach" in ueblicher zuordnung)*)

- ammonium / ammoniak pKs 9,25 / pKb 4,75
Zitat:
(...) da das Gleichgewicht aufgrund der schwachen Säure/Base fast komplett links liegen sollte?
genau hier liegt der logische "folgefehler" aus deiner unzutreffenden einleitenden analyse "stark": waere dem tatsaechlich so, dann haettest du recht.
es ist dem aber nicht so.
... und mit den gezeigten pKs/pKb-werten nebeneinander ist es daher dann durchaus statthaft, naeherungsweise c {_\approx} c0 zu setzen, und zwar sowohl fuer die betreffende saeure/base wie auch fuer ihr konjugiertes teil gleichzeitig, in der gleichen loesung


beispielrechnung fuer nen 0,1 M essigsaeure-puffer mit c0(essig) = c0(acetat) = 0,05 M :

{10^{-4,76} \ M \ = \ \frac {(0,05 \ + \ x) \ * \ x}{(0,05 \ - \ x)}} {\ \to \ x_1 \ = \ 1,73659... \ * \ 10^{-5} \ M \ \ ; \ \ pH \ = \ 4,76030... \ \approx \ 4,76}
{\to} wie man sieht, betraegt die zu verzeichnende dissoziation der essigsaeure gegen das genannte vorinventar an acetat grade mal {_\approx} 0,035 % c0(essigsaeure), also praktisch garnix (und mit gleicher argumentation: zunahme acetat)


gruss

Ingo




*)
wobei ich jetzt hier lediglich (und somit verkuerzend) an die p-werte referenziere: dass dissoziation usw. dann fuer hochverduennte systeme eigentlich stets im kontext mit der konzentration und ggf. KW gesehen werden muss: geschenkt ( weil hier jetzt grad irrelevant)
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.06.2018, 18:01   #4   Druckbare Version zeigen
Delebru  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Frage zu Säure-Base-Puffern

Ok habe meinen Fehler erkannt, jetzt ergibt das endlich Sinn.

Vielen Dank für die ausführliche Antwort ^^
Delebru ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
base, puffer, säure

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