Welchen pH-Wert hat ein NH3 (0.5M) / NH4Cl (0.5M) Puffer (KB(NH3) =10^−5)?

Question

Aufgabe:

Welchen pH-Wert hat ein NH3 (0.5M) / NH4Cl (0.5M) Puffer (KB(NH3) =10^−5)?

Problem/Ansatz:

Wie lautet hier die Rechnung und die Reaktionsgleichung? Wir haben im Unterricht die Reaktionsgleichung so aufgestellt: NH4+ ⇌ NH3 + H+

Aber wieso ist die Reaktionsgleichung so? Muss man nicht NH3 + NH4Cl hinschreiben?

Answer 1

Salut,

Wir haben im Unterricht die Reaktionsgleichung so aufgestellt: NH4+ ⇌ NH3 + H+
Aber wieso ist die Reaktionsgleichung so? Muss man nicht NH3 + NH4Cl hinschreiben?

H⁺ +  NH₃   →   NH₄⁺

Bei Zugabe von H⁺ (also Säure) bilden diese mit den Ammoniakmolekülen das Ammoniumion. Somit sind die H⁺ - Ionen weitgehend aufgebraucht.

OH^- +  NH₄⁺   →   NH₃ +  H₂O

Bei Zugabe von OH^- (also Base) werden diese dadurch abgefangen, dass sie mit dem Ammonium - Ion reagieren und dabei NH₃- und H₂O - Moleküle entstehen.

Die Cl^- - Ionen hingegen haben für die Pufferwirkung keine Bedeutung.

Welchen pH-Wert hat ein NH₃ (0.5M) / NH₄Cl (0.5M) Puffer (KB(NH₃) =10^-5)?

pK_b (NH₃)  =   -log K_B (NH₃)  =  5

pK_s =  14 - pK_b =  9

Daraus folgt:

pH =  pK_s - log ( c(Säure) / c(Base) )

pH =  9 - log (0,5 / 0,5)  =  9

Da zu gleichen Teilen Säure (NH₄⁺) und korrespondierende Base (NH₃) vorliegen, entspricht der pH - Wert dem pKs.

Schöne Grüße :)