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Alt 02.04.2006, 02:17   #1   Druckbare Version zeigen
j_hupf  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Verständisproblem Puffer

Hallo,

ich hab gerade ein echtes Verständnisproblem von Puffersystemen:
Ausgangspunkt: Ein beliebiger Puffer am Pufferoptimum, Bsp: CH3COOH. Gibt man nun Säure hinzu steigt ja die Protonen/Hydronium-Konzentration, was ja durch den Puffer aufgefangen werden soll (CH3COO- -> CH3COOH).

Werden nun alle durch die Säure neu hinzugekommenen Protonen durch den Puffer absorbiert? Dann dürfte sich doch der pH-Wert überhaupt nicht ändern, was er aber in der Realität macht. ergo: es werden nicht alle Hydronium-Ionen vom Puffer absorbiert.

Wenn das so stimmen sollte, kann ich den pH-Wert ja gar nicht mehr mit der Hasselbalch-Gleichung berechnen, da die Konzentrationen sich nicht vorhersagbar ändern. Also z.B. kann ich nicht sagen 0,1mol Hydronium erhöht [CH3COOH] von 0,1 auf 0,2, da ja nicht wirklich 0,1mol reagieren.

wo liegt mein denkfehler?

danke!
j_hupf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.04.2006, 08:19   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Verständisproblem Puffer

Hier :

Zitat:
Also z.B. kann ich nicht sagen 0,1mol Hydronium erhöht [CH3COOH] von 0,1 auf 0,2, da ja nicht wirklich 0,1mol reagieren.
Die H.-H.-Ggl beschreibt genau die pH-Änderung beim Ändern der Verhältnisses OAc-/HOAc.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.04.2006, 13:31   #3   Druckbare Version zeigen
j_hupf  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Verständisproblem Puffer

aber wie soll ich denn die änderung des verhältnisses voraussagen, wenn nicht alle hydronium-ionen umgesetzt werden und ich somit die konzentrationsänderung nicht weiß?
j_hupf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.04.2006, 13:43   #4   Druckbare Version zeigen
min  
Mitglied
Beiträge: 47
AW: Verständisproblem Puffer

Die Änderung des pH-Wertes liegt daran, dass sich die HA- und die A--Ausgangskonzentration ändert, und demzufolge auch die der pH-Wert, weil sich dadurch das Gleichgewicht der HA-Dissoziation nach rechts oder links verlagert:

HA + H2O <-> A- + H3O+

Da es sich bei Puffern um schwache Säuren/Basen handelt, kann man in der Henderson-Hasselbalch-Gleichung die Ausgangskonzentrationen von HA und A- einsetzen, also die Konzentrationen vor der Säuredissoziation. Das haben Henderson und Hasselbalch experimentell ermittelt.

Also: Ausgangskonzentrationen ändern sich, damit verlagert sich das Gleichgewicht und die Gleichgewichtskonzentrationen, in der Henderson-Hasselbalch-Gleichung können aber trotzdem Ausgangskonzentrationen (nach der Reaktion mit der starken Säure) eingesetzt werden.
min ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 02.04.2006, 14:15   #5   Druckbare Version zeigen
BU Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.504
AW: Verständisproblem Puffer

Zitat:
Zitat von j_hupf
Wenn das so stimmen sollte, kann ich den pH-Wert ja gar nicht mehr mit der Hasselbalch-Gleichung berechnen, da die Konzentrationen sich nicht vorhersagbar ändern. Also z.B. kann ich nicht sagen 0,1mol Hydronium erhöht [CH3COOH] von 0,1 auf 0,2, da ja nicht wirklich 0,1mol reagieren.
wo liegt mein denkfehler? danke!
Henderson-Hasselbalch-Gleichung bei Zusatz von Säure:

pH = pKs + log |(c0[CH3COO-]-c[H+]) /(c0[CH3COOH]+c[H+])|

Es ist nur zu beachten, dass die Terme des Logarithmus größer Null sind.

Beispiel: Ac-/HAc = 0.2 / 0.1
pH = pKs + log |(0.2 - 0.1)/(0.1 + 0.1)|

Die Kapazität des Puffers ist natürlich irgendwann erschöpft.
Im obigen Beispiel können maximal 0,1999 mol/L Säure zugesetzt werden.
(Wäre Ac-/HAc = 0.1 / 0.1 wären es nur 0,0999 mol/L starke Säure.)
Der Logarithmus für negative Argumente ist nicht definiert, für Null strebt die Logarithmusfunktion gegen minus Unendlich.

Starke Säuren sind vollständig dissoziiert, also sind auch
alle Protonen bzw. Hydroniumionen in die Gleichung einzusetzen.

Geändert von BU (02.04.2006 um 14:21 Uhr)
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