Chemie Test – Puffersysteme

1) Puffer bestehen in der Regel aus einer schwachen Säure und ihrem Salz (bzw. korrespondierenden Base). Puffer sollen den pH-Wert nahezu konstant halten, das heißt bei Zugabe von H+ oder OH- Ionen, diese neutralisieren.

3) Es liegt ein Essigsäure-Acetat-Puffer vor. Essigsäure hat einen pKs-Wert von 4,75 . Wie groß ist das Stoffmengenverhältnis für einen Puffer, der bei pH 5 puffert? Antwort: Das Stoffmengenverhältnis (Essigsäure : Acetat) beträgt 0,56

4) Der pH-Bereich von Pufflösungen liegt zwischen 0 und 7.

5)  Die Fähigkeit eines Puffers, hinzugefügte Säuren und Basen abzufangen und somit den pH-Wert (nahezu) konstant zu halten, liegt nur in einem bestimmten Stoffmengenverhältnis des Puffers vor (Säure : korrespndierender Base) 10:1 bis 1:10.

6) Betrachtet wird nochmals der Essigsäure-Acetat-Puffer aus Aufgabe 3. Diese Pufferlösung (1 Liter) enthält 1 mol Essigsäure und 1 mol Natriumacetat und hat daher einen pH-Wert von 4,75 (pKs-Wert Essigsäure: 4,75). Gesucht ist nun der pH-Wert des Puffers bei Zugabe von 0,2 mol Salzsäure. Dazu muss man sich erstaml überlegen, was eigentlich passiert. Die Essisäure und die Salzsäure sind jeweils Säuren und werden daher nicht reagieren. Acetat ist eine Base und Salzsäure eine Säure, somit könnte eine Säure-Base-Reaktion eintreten. Dies passiert auch. 

7) Durch die Zugabe der Salzsäure passiert folgendes: 0,2 mol Natriumacetat reagiert mit 0,2 mol Salzsäure zu 0,2 mol Essigsäure und 0,2 mol Natriumchlorid (dies spielt bei der Reaktion keine Rolle). Somit enthält die Pufferlösung nur noch 0,8 mol Acetat und 1,2 mol Essigsäure. Somit ist der pH-Wert dieses Puffers 4,57 (pH = 4,75 - log (1,2 : 0,8))