Das Chemische Gleichgewicht - Institut für Anorganische Chemie

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Aus diesem Grund sollte man sich bei der Wahl eines Puffers für Substanzen entscheiden,
deren pK S -Wert möglichst nahe am erforderlichen pH-Wert liegt. Einige der wichtigsten
Puffer sind:
H 3 PO 4 / H 2 PO – 4 pK S = 2, 15
H 2 PO – 4 / HPO 2–
4 pK S = 7, 20
HPO 2–
4 / PO 3–
4 pK S = 12, 15
HCOOH / COO – pK S = 3, 74
H 3 CCOOH / H 3 CCOO – pK S = 4, 76
NH 3 / NH + 4 pK S = 9, 24
Bedeutung von Puffern im chemischen Praktikum: Sehr häufig kann man sich die Schwerlöslichkeit
von Verbindungen zum Abtrennen und späteren Identifizieren zunutze machen.
Oft hängt die Konzentration der zur Fällung erforderlichen Gegenionen vom pH-Wert ab.
Beispiele:
- CrO 2–
4 : CrO 2–
4 + H 3 O + ⇌ HCrO – 4 + H 2 O
- S 2– : S 2– + H 3 O + ⇌ HS – + H 2 O
HS – + H 3 O + ⇌ H 2 S + H 2 O
H 2 S in 2 M HCl aq (pH = −0, 3!), Hg, PbS etc. fallen aus der Lösung aus.
H 2 S in NH 3 / NH + 4
Beispiel zur Berechnung der Pufferkapazität:
(pH = 9, 2), CoS, ZnS etc. fallen aus der Lösung aus.
Wie hoch ist die Pufferkapazität von 1l Pufferlösung mit einer Konzentration der
Puffersäure und ihrer korrespondierenden Base von jeweils c = 0, 5 mol
l
Säure?
pH = pK S + log [A− ]
[HA] = pK S + log 0,5
0,5
Zugabe von Säure: A − + HX ⇌ HA + X −
↪ [HA] = 0, 5 + [HX] und [A − ] = 0, 5 − [HX]
↪ pH = pK S + log 0,5−[HX]
0,5+[HX] ,
↪ 10 ⋅ (0, 5 − [HX]) = 0, 5 + [HX]
↪ 5 − 10 ⋅ [HX] = 0, 5 + [HX]
0,5−[HX]
wobei gelten soll:
0,5+[HX] = 1
10
↪ 11 ⋅ [HX] = 4, 5 und damit: [HX] = 0, 409 mol
l
Daraus folgt: die Pufferkapazität ist 1l einer 0,409 M Säure.
bei Zugabe von