Pufferkapazität und Puffersystem

Question

Aufgabe

Hallo, kann mir jemand bei dieser Aufgabe bei der b) und d) helfen. Bei der c) habe ich davor einen ph-wert von 4,75 und danach einen ph wert von 4,38. Danke im Voraus.

Problem/Ansatz:

Also bei der puffferkapazität weiß ich nicht wie ich rechnen soll und bei der d) müsste ich in etwa die Henderson-hasselbach Gleichung nutzen und dann umformen aber ich weiß nicht weiter

Text erkannt:

3. 0,5 I eines Essigsäure-Acetat-Puffers mit \( c\left(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}\right)= \) \( c\left(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}\right)=0,5 \mathrm{~mol} / \mathrm{l} \) werden mit \( 100 \mathrm{ml} \) Salzsäure mit \( c(\mathrm{HCl})=1,0 \mathrm{~mol} / / \mathrm{versetzt} \).
a) Erstellen Sie die Reaktionsgleichung, die bei Zugabe der Salzsäure abläuft.
b) Berechnen Sie die Pufferkapazität des Puffers.
c) Berechnen Sie den \( \mathrm{pH} \)-Wert der Lösung vor und nach der Zugabe der Salzsäure.
d) Berechnen Sie das Volumen an Salzsäure, das zugegeben werden muss, um \( \mathrm{pH}=4 \) zu erreichen.

Comments

Muss jetzt leider weg, daher nur sehr kurz:

Beide pH - Wert Berechnungen sind richtig !

zu (b):
Stoffmenge Salzsäure, die 0,5 L Pufferlösung hinzugefügt wurde:
(1,0 * 100 / 1000)  * (1000 / 500)  =  0,2
pH - Differenz: 4,75 - 4,38 = 0,37
Pufferkapazität: 0,2 / 0,37  =  0,54

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Tausend Dank! Könnten Sie mir vielleicht noch bei der d) helfen. Das wäre sehr nett

Answer 1

Salut,

beide pH - Wert Berechnungen sind richtig !

zu (b):

Stoffmenge Salzsäure, die 0,5 L Pufferlösung hinzugefügt wurde:

(1,0 * 100 / 1000)  * (1000 / 500)  =  0,2

pH - Differenz: 4,75 - 4,38 = 0,37

Pufferkapazität: 0,2 / 0,37  =  0,54

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zu (d)

Anfänglicher pH - Wert =  4,75   ⇒   [H⁺]  =  10^-pH =  1,778 * 10^-5 mol L^-1

Geforderter pH - Wert =  4   ⇒   [H⁺]  =  1 * 10^-4 mol L^-1

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Ausgangsstoffmengen des Puffers:

n (CH₃COOH)  =  n (CH₃COO^-)  =  0,5 mol L^-1 * 0,5 L =  0,25 mol

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K_a (Essigsäure)  =  10^-pKa =  10^-4,75 =  1,778 * 10^-5

Daraus folgt:

K_a =  1 * 10^-4 * (0,25 - x)  /  (0,25 + x)  =  1,778 * 10^-5

2,5 * 10^-5 - 10^-4 x =  1,778 * 10^-5 * (0,25 + x)

2,5 * 10^-5 - 10^-4 x =  4,445 * 10^-6 + 1,778 * 10^-5 x

2,055 * 10^-5 =  1,1778 * 10^-4 x

x =  0,1745 mol

0,1745 mol ist nun gleich der Stoffmenge HCl, die dem Puffer hinzugefügt werden muss, um den pH- Wert auf 4 zu senken.

Daraus folgt für das gesuchte Volumen:

V (HCl)  =  0,1745 mol / 1,0 mol L^-1  =  174,5 mL

Schöne Grüße :)