Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 14.11.2017, 17:03   #1   Druckbare Version zeigen
Silver  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Pufferlösung

Seid gegrüßt liebe Chemiker,
Wir schreiben bald eine Rechenklausur zum Thema Säure-Base-Titrationen und bei folgender Aufgabe komme ich nun nicht weiter.

Aus 600 mL 0,1 M Prolinlösung soll 1 L einer Pufferlösung mit dem pH = 11,6 hergestellt werden. Welches Volumen von 1 M KOH ist vor dem Auffüllen mit Wasser zuzufügen ? pKs1 = 2,0 ; pKs2 = 10,6

--> Konzentration in meinen 600 ml Prolin = 0,06 Mol/L

Mein Ansatz wäre ja die Henderson-Hasselbalch-Gleichung. Nur das mir nicht klar ist wie man mit 2 pKs-Werten rechnet.
pH = pKs - log (cS/cB)
cS..Säurekonzentration
cB..Basekonzentration

Also würde ich zuerst den, pKs1 nutzen und die Konzentration gleichsetzen und somit die erste Dissoziationsstufe "verbrauchen".
Dann würde ich 0,06 mol KOH benötigen, da in 600 ml 0,06 mol Prolin enthalten sind.

Anschließend die Formel erneut nutzen, jedoch diesmal den Wunsch pH Wert eintragen & meine Säure-Konzentration von 0,06 Mol/L und den pKs2.
Das ganze dann umstellen nach Logarithmusgesetzen usw. und würde hier eine Basenkonzentration von 0,6 Mol/L errechnen.

Sprich ich bräuchte 0,06 mol KOH zum "verbrauchen" der ersten Dissoziationsstufe und 0,6 mol KOH um über die 2. Dissoziationsstufe hinaus auf den pH von 11,6 zu kommen.

Das wären dann jedoch nach n = M * V, ein Volumen von 0,66L KOH Lösung und ich hätte mehr als 1 L Volumen Pufferlösung, außerdem denke ich das mein Weg falsch ist.

Habt ihr ein oder zwei Tipps für mich, abgesehen von Rechtschreibfehlern oder Formfehlern. ^^

mit freundlichen Grüßen Franz
Silver ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2017, 08:39   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.581
AW: Pufferlösung

Das ist ja ein Ampholyt. Die Lösung hat einen pH um die 7 (bzw. leicht sauer), Prolin liegt als Zwitterion vor.

Dann wäre ausgehend von dieser Situation lediglich der 2. pK zu beachten und in die Puffergleichung einzusetzen.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2017, 11:22   #3   Druckbare Version zeigen
Silver  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Pufferlösung

Kann ich das aus der Struktur von Prolin erkennen, also das es ein Ampholyt ist oder an den pks Werten ?

Danke für deine Hilfe !

mfg Franz

Wenn ich nun alles in die Puffergleichung einsetze,

11,6 = 10,6 - log(0,06/x)

dann komme ich darauf, dass ich 0,6 mol KOH brauche was ja 0,6 L der KOH Lösung entspricht und das wäre dann ja mit meinen vorigen 0,6 L 1,2 L und würde der Aufgabenstellung widersprechen.
Silver ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2017, 16:40   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.581
AW: Pufferlösung

Bitte Beitrag 2 vergessen, das ist falsch. Der eigene Ansatz ist ganz richtig:

Absättigung der ersten Stufe: n = 0,1mol/L*0,6L = 0,06mol KOH

Absättigung der zweiten Stufe mit Puffergleichung. Es muss ein Verhältnis von 1:10 eingestellt werden, also müssen 10/11 mit KOH versetzt werden: 0,06mol*10/11 = 0,054mol.

Zusammen 0,114mol, mach mit V = n/c = 0,114/1mol/L = 0,114L. Passt also schon.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2017, 23:32   #5   Druckbare Version zeigen
Silver  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Pufferlösung

ohok :'D

Aber was hast du nun in die 2. Puffergleichung eingesetzt um auf den entsprechenden KOH Wert zu kommen ? Bzw. wie komme ich auf das Verhältnis

mfg franz
Silver ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2017, 06:36   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 17.581
AW: Pufferlösung

pH = pK + log (deprotonierte Form/protonierte Form)
11,6 = 10,6 + log (...)
1 = log (...)
101 = log 10/1

Damit entspricht die relative Gesamtmenge der Pufferkomponenten 10 + 1 = 11. Davon müssen 10/11 in der deprotonierten Form vorliegen. Bei einer Stoffmenge von 0,06mol sind das 10/11*0,06 = 0,055mol (nicht 0,054, falsch gerundet).

Gruß

jag
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kaliumhydroxid, pks, proli, puffer

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