Konzentration zu Phosphatpuffer

Question

Aufgabe:

Wie viel Milliliter eines 0,3 M Phosphatpuffers werden benötigt, um 150 ml Phosphatpuffer mit

einer Konzentration von 50 mM herzustellen?

Problem/Ansatz:

… also ich versteh dass man die konzentration für den „ersten“ puffer berechnen muss aber ich weiß nicht wie

Answer 1

Gruß chemweazle,

Konzentration zu Phosphatpuffer

Wie viel Milliliter eines 0,3 M Phosphatpuffers werden benötigt, um 150 ml Phosphatpuffer miteiner Konzentration von 50 mM herzustellen?

Zunächst,
ein Puffer behält seinen pH-Wert auch beim Verdünnen bei. Das kann man sich an der Henderson-Hasselbalchgleichung sofort klar machen.
$$pH = pKs + log{10}\left(\frac{c(konjugierte Base)}{c(konjugierte Säure)}\right)$$
$$pH = pKs +  log{10}\left(\frac{n(konjugierte Base)\cdot V}{n(konjugierte Säure)\cdot V}\right)$$

Der pH -Wert einer Pufferlösung hängt vom Stoffmengenverhältnis der konjugierten Säue zur konjugierten Base ab, das Volumen kürzt sich im im Bruch-Term des Konzentrationsverhältnisses heraus.

Es ist zum Puffer keine nähere Angabe gemacht, keine Angabe über den pH-Wert, keine Angabe über den Typ von Phosphatpuffer. Handelt es sich um ein Phosphorsäure-Dihydrogen-Phosphat-Puffer, oder ein Dihydrogenphosphat-Hydrogenphosphat-Puffer oder ein Hydrogenphosphat-tert.-Phosphat-Puffer?

Keine Angabe

Es ist nur eine "Verdünnungsrechnungs-Aufgabe", bei der aus einer höher konzentrierten Stamm-Lösung, mit c_konzentriert = 0,3 mol / l, ein bestimmtes Volumen, V_groß = 0,15 l, einer verdünnteren Lösung mit der Konzentration c_verdünnt = 0,05 mol / l hergestellt werden soll.

Rechenweg

n = c_konzentriert * V_klein = c_verdünnt * V_groß

Mit cgroß = 0,3 M = 0,3 mol ⁄ l

cverdünnt = 50mM = 50 mmol ⁄ l

Vgroß = 150 ml

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n = c_konzentriert * V_klein = c_verdünnt * V_groß

$$n = c_{verdünnt}\cdot V_{groß} = \frac{0,05\cdot mol}{l}\cdot 0,15\cdot l = \frac{0,3\cdot mol}{l}\cdot V_{klein}$$
$$n = 0,0075\cdot mol = \frac{0,3\cdot mol}{l}\cdot V_{klein}$$
$$V_{klein} = \dfrac{0,0075\cdot mol\cdot l}{0,3\cdot mol}= \frac{75}{10000}\cdot \frac{10}{3}\cdot l = \frac{25}{1000}\cdot l = 0,025 \cdot l = 25\cdot ml$$

Es werden, V_klein = 25 ml, von der konzentrierteren Stammlösung( 0,3 M Phosphatpuffer ), c_konzentriert= 0,3 mol /l, für die Stoffmenge von n = 7,5 mmol benötigt.

Das Endvolumen, V_groß soll 150 ml betragen, V_groß = 150 ml

Das Volumen, V_klein = 25 ml, muß auf das Endvolumen, V_groß = 150 ml durch Verdünnung mittels Wasserzugabe vergrößert werden.

Es muß noch ein Volumen, ΔV = V_groß - V_klein = ( 150 - 25 ) ml = 125 ml an Wasser zu den 25 ml der konzentrierteren Phosphatpufferlösung zugegeben werden.