13.5   Puffer

 

Der pH-Wert von Wasser wird mit Zugabe von sehr wenig Säure oder Base ……… verändert.

 

Dies ist gefährlich für die pH-empfindlichen …………………….. Reaktionen (z.B. im Blut)

Wenn schon eine schwache Säure vorhanden ist, und starke Säure zugegeben wird,

reagiert ein Teil der deprotonierten schwachen Säure zurück.

 

Def. Ein Puffer ist ein ……………………………………………………………………………

 

……………………………………………………………………………………………………….

 

Bsp. Ungepuffert

     Wasser:                                        Konz(H3O+): 10-7 = 0.000‘000‘1 mol/l à  pH: ……

     Wasser + 1 Tropfen verd. HCl: Konz(H3O+): 0.000‘000‘1 + 0.000‘1 = 0.000‘100‘1 mol/l à  pH: ……

 

Bsp.     Gepuffert

     Schwache Säure und schwache Base (in gleicher Molarität) mit Wasser

                Schw. S.  schw. Base                 Wasser

A-H  +  B    + H2O + H3O+ + OH- 

   1 mol         1 mol     x mol       10-7 mol  10-7 mol             

 

  A-H  +  B    + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O  +  H3O+    +     OH-

                0.99 mol  0.99  mol  x mol       10-7 mol       10-7 mol            0.01 mol   0.01 mol     (x-0.02) mol   0.010'000’1 mol    0.010'000’1 mol

 

 

             A-H  +  B    + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O  +  H3O+    +     OH-

                0.99 mol  0.99  mol  x mol       10-7 mol       10-7 mol            0.01 mol   0.01 mol        x mol           0.000'000’1 mol    0.000'000’1 mol

                                                                                                                                                            à pH: ……..

 

     Schwache Säure und schwache Base (in gleicher Molarität) mit Wasser plus 1 Tropfen verdünnte HCl

Starke S.  Schw. S.  schw. Base                 Wasser

Cl-H + A-H  +  B  + H2O + H3O+ + OH- 

0.0001 mol   1 mol          1 mol    x mol       10-7 mol     10-7 mol         

   

     Cl-H + A-H  +  B    + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O   +   H3O+    +    OH-           + Cl- 

0.0001 mol   0.99 mol    0.99 mol    x mol       10-7 mol      10-7 mol            0.01 mol   0.01 mol     (x-0.02) mol  0.010'000’1 mol     0.010'000’1 mol       0 mol

 

 

Cl-H + A-H  +  B  + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O   +   H3O+    +    OH-           + Cl-

       0 mol     0.99 mol     0.99 mol   x mol       10-7 mol     10-7 mol           0.01 mol   0.01 mol     (x-0.02) mol    0.010'100’1 mol    0.010'000’1 mol     0.0001 mol   

 

 

Cl-H + A-H  +  B  + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O   +   H3O+    +    OH-           + Cl-

       0 mol   0.9901 mol   0.99 mol   x mol       10-7 mol     10-7 mol        0.0099 mol  0.01 mol     (x-0.02) mol    0.010'000’1 mol    0.010'000’1 mol     0.0001 mol    

 

 

Cl-H + A-H  +  B  + H2O + H3O+ + OH- Doppelpfeil A- +  B-H+  +  H2O   +   H3O+    +    OH-           + Cl-

       0 mol   0.9901 mol   0.99 mol  x mol       10-7 mol     10-7 mol         0.0099 mol  0.01 mol        x mol            0.000'000’1 mol    0.000'000’1 mol     0.0001 mol    

                                                                                                                             à pH: ……..

 

mol: 1

0.1

0.01

0.001

0.000‘1

0.000‘01

0.000‘001

0.000‘000‘1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stoff

H3O+

Cl-

H3O+

A-

B-H+

H3O+

Cl-

A-

B-H+

H3O+

 

Wasser

nach Säurezugabe

Puffer-Lösung

nach Säurezugabe

 

ohne Puffer

mit Puffer