Herstellung eines Puffers aus Phosphorsäure und NaOH

Question

Aufgabe

Text erkannt:

E) \( E \)
\( m=M \cdot n \)
\( \mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4} \)
15) Um einen Puffer mit dem pH-Wert 7,2 herzustellen, stehen \( 50 \mathrm{~mL} 0,5 \) molarer Phosphorsäure und \( \mathrm{NaOH} \) zu Verfügung. Wie viel Gramm \( \mathrm{NaOH} \) müssen dazugegeben werden?
B) \( 1,5 \mathrm{~g} \)
C) \( 2,8 \mathrm{~g} \)
D) \( 2,3 \mathrm{~g} \)
E) \( 3 \mathrm{~g} \)
\( \begin{array}{c} 1 e \text { wasser }=10008 \\ n=M \cdot m \end{array} \)
16) Welche Molarität hat reines Wasser?
A) \( 1,00 \mathrm{~mol} / \mathrm{l} \)
\( \begin{array}{l} m=10009 \\ M=18 a \end{array} \)

Problem/Ansatz:

Wenn ich die Werte einsetzte, dann bekomme ich falsche Zahlen raus. Kann mir jemand bitte erklären, wie man diese Aufgabe rechnet?

Answer 1

Salut,

15) Um einen Puffer mit dem pH-Wert 7,2 herzustellen, stehen 50mL 0,5 molarer Phosphorsäure und NaOH zu Verfügung. Wie viel Gramm NaOH müssen dazugegeben werden?

A) 1g

B) 1,5g

C) 2,3g

D) 3g

Aufgrund mehrerer Dissoziationsstufen hat Phosphorsäure auch mehrere Pufferbereiche. So gibt es einen sauren, einen neutralen und einen basischen Pufferbereich für die Dissoziationsstufen.

Im neutralen pH - Bereich puffert daher die Spezies H₂PO₄^- / HPO₄^2-, was wiederum bedeutet, dass der pK_s2 = 7,2 zum Einsatz kommen muss.

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Stoffmenge der Säure:

n =  0,5 mol L^-1 * 0,05 L =  0,025 mol

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Einsetzen in die Henderson - Hasselbalch - Gleichung ergibt:

7,2  =  7,2 + log ( x / 0,025 mol)

10⁰ =  x / 0,025 mol

1  =  x / 0,025 mol

x =  0,025 mol

( Hätte man eigentlich auch im Kopf rechnen können :) )

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Daraus folgt für die gesuchte Masse an NaOH:

m (NaOH)  =  0,025 mol * 40 g mol^-1 =  1 g

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Schöne Grüße :)