Anorganische Chemie
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 16.09.2016, 15:06   #1   Druckbare Version zeigen
tubesub  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 59
Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Hallo, ich habe eine Frage zu dem Natrium- Acetat- Puffersystem.
Gegeben ist ein N- A- Puffersystem mit 0,3 mol CH_3 COOH und 0,3 mol CH_3 COONa
(=> pH= pKs (CH_3 COOH)= 4,7)

Nun gibt man 0,1 mol NaOH in die Lösung und soll den pH- Wert berechnen.

Mein Gedankengang war folgender: NaOH dissoziert vollständig, es entstehen 0,1 mol OH^- Ionen. Diese reagieren mit CH_3 COOH Molekülen, es entstehen 0,1 mol CH_3 COO^- Ionen und 0,2 mol CH_3 COOH Moleküle bleiben übrig. Hier muss mein Gedankenfehler liegen, denn in meiner Lösung ist angegeben, dass 0,2 mol CH_3 COOH entstehen und 0,4 CH_3 COO^- .
Bei weiterem rechnen mit meinen Werten (Puffergleichung)kommt eine Verringerung des pH- Wertes heraus, was dann zwangsläufig dazu führt, dass ich einsehen muss, dass meine Überlegung quatsch war.
Wo ist der Fehler? Hat das etwas mit dem Acetat zu tun?
Vielen Dank für Eure Hilfe schonmal!
Lg, tubesub
tubesub ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 15:14   #2   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.103
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Hallo,

deine Überlegung ist schon korrekt, da nach folgender Formel Essigsäure verbraucht und Acetat gebildet wird:
{CH_3COOH + NaOH \rightarrow NaCH_3COO + H_2O}
Du siehst, pro mol NaOH wird 1 mol Essigsäure zu Acetat umgewandelt.
Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
in meiner Lösung ist angegeben, dass 0,2 mol CH_3 COOH entstehen und 0,4 CH_3 COO^- .
Entstehen nicht; das ist die absolute Stoffmenge beider Species, die nach der Reaktion in dem Puffer schwimmen.
Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
Bei weiterem rechnen mit meinen Werten (Puffergleichung)kommt eine Verringerung des pH- Wertes heraus,
Hast du den Bruch richtig genommen?

LG Ryan

P.S.: Solche Aufgaben wären im Forum "pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen" besser aufgehoben.
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 16.09.2016, 15:30   #3   Druckbare Version zeigen
tubesub  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 59
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Danke für den Hinweis mit dem Forum- ich bin neu hier und kenne mich noch nicht 100% aus

Meine Rechung ist folgende:
pH= pKs (CH3COOH)+ log (c(Base)/ c (Säure))
pH= 4,7+ log (0,1 mol / 0,2 mol)<= c (Base)= Konzentration der CH3COO^- Ionen
c (Säure)= Konzentration CH3COOH
pH ~ 4,4

Man müsste wahrscheinlich Zähler und Nenner unter dem Logarithmus vertauschen, aber ich sehe keine chemischen/mathematischen Grund hierfür?
Danke für die Hilfe!
tubesub ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 15:35   #4   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.103
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Ah, jetzt sehe ich deinen Fehler. Du musst mit den Absolut vorhandenen Stoffmengen rechnen, nicht nur mit dem, was übrig bleibt nach der Reaktion. Hier:
Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
pH= 4,7+ log (0,1 mol / 0,2 mol)
Du unterschlägst die anfänglich bereits vorhandenen 0,3 mol Acetat. 0,3 mol + 0,1 mol = 0,4 mol Acetat.

LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 15:43   #5   Druckbare Version zeigen
tubesub  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 59
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Also zählt das Natriumacetat sozusagen zu der Basenkonzentration?
tubesub ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 15:51   #6   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.103
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
Also zählt das Natriumacetat sozusagen zu der Basenkonzentration?
Selbstverständlich. Das Acetat ist die konjugierte Base zur Essigsäure. Sonst wäre diese Aufgabenstellung
Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
Gegeben ist ein N- A- Puffersystem mit 0,3 mol CH_3 COOH und 0,3 mol CH_3 COONa
keine für ein Puffersystem.

Ein Puffer ist ja gekennzeichnet durch eine (weitgehende) pH-Stabilisierung durch das gleichzeitige Vorhandensein einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base.
Durch die Zugabe einer starken Base (hier NaOH) generierst du zusätzliches Acetat aus der vorhandenen Essigsäure. n(Acetat) steigt und n(Essigsäure) sinkt.
Gibst du aber eine starke Säure (z.B. HCl) generierst du zusätziche Essigsäure aus dem vorhandenen Acetat. n(Essigsäure) steigt und n(Acetat) sinkt.

LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 16:14   #7   Druckbare Version zeigen
tubesub  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 59
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Soweit verstehe ich das, bis auf eine Ausnahme: Es liegt ja kein reines Acetat (im Sinne von CH3COO^- ) vor, sondern Natriumacetat. Was passiert mit dem Natrium? Wieso kann man es einfach "vernachlässigen"?
tubesub ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 16:23   #8   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.103
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Zitat:
Zitat von tubesub Beitrag anzeigen
Was passiert mit dem Natrium? Wieso kann man es einfach "vernachlässigen"?
Das Natriumion leitet sich von der starken Base NaOH ab und beeinflusst den pH-Wert in nicht nennenswertem Ausmaß. pH-relevante Komponenten sind hier nur die schwache Säure und ihre konjugierte Base.

LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.09.2016, 16:28   #9   Druckbare Version zeigen
tubesub  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 59
AW: Pufferlösung + NaOH; pH- Wert berechnen

Achso, also kommt das Natriumion aus der Dissozation von NaOH, jetzt ist der Groschen gefallen!
Vielen Dank für Deine Hilfe!
tubesub ist offline   Mit Zitat antworten
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naoh, natrium-acetat-puffer, ph wert, ph wert äderung

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