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 ckonzentriert = 0,3 mol / l, ein bestimmtes Volumen, Vgroß = 0,15 l, einer verdünnteren Lösung mit der Konzentration cverdünnt = 0,05 mol / l hergestellt werden soll.
Rechenweg
n = ckonzentriert * Vklein = cverdünnt * Vgroß
| Mit cgroß = 0,3 M = 0,3 mol ⁄ l | cverdünnt = 50mM = 50 mmol ⁄ l | Vgroß = 150 ml |
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n = ckonzentriert * Vklein = cverdünnt * Vgroß
$$n = c_{verdünnt}\cdot V_{groß} = \frac{0,05\cdot mol}{l}\cdot 0,15\cdot l = \frac{0,3\cdot mol}{l}\cdot V_{klein}$$
$$n = 0,0075\cdot mol = \frac{0,3\cdot mol}{l}\cdot V_{klein}$$
$$V_{klein} = \dfrac{0,0075\cdot mol\cdot l}{0,3\cdot mol}= \frac{75}{10000}\cdot \frac{10}{3}\cdot l = \frac{25}{1000}\cdot l = 0,025 \cdot l = 25\cdot ml$$
Es werden, Vklein = 25 ml, von der konzentrierteren Stammlösung( 0,3 M Phosphatpuffer ), ckonzentriert= 0,3 mol /l, für die Stoffmenge von n = 7,5 mmol benötigt.
Das Endvolumen, Vgroß soll 150 ml betragen, Vgroß = 150 ml
Das Volumen, Vklein = 25 ml, muß auf das Endvolumen, Vgroß = 150 ml durch Verdünnung mittels Wasserzugabe vergrößert werden.
Es muß noch ein Volumen, ΔV = Vgroß - Vklein = ( 150 - 25 ) ml = 125 ml an Wasser zu den 25 ml der konzentrierteren Phosphatpufferlösung zugegeben werden.
