Pufferlsg. aus pH-Wert < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Herstellung einer Pufferlösung mit definiertem pH-Wert (6,6):
100 mL einer Pufferlösung(Phosphatpuffer) mit einem auf eine Dezimale genauen pH-Wert werden durch Einwaage der entsprechenden Mengen H2NaPO4 und HNa2PO4*H2= hergestellt. Bei der Herstellung eines Phosphatpuffers sollten die Konzentrationen nicht viel mehr als 0,01 mol/L betragen |
Dies war eine Aufgabe aus einem Praktikum und in Wirklichkeit haben wir es schon während des Praktikums nicht hinbekommen. Ich soll nun ein Protokoll schreiben, indem ich den Rechenweg demonstriere.
Ich denke so, aber weiß dann nicht weiter:
Ks=c(H3O+)* c(A-)/c(HA)
pKs=-ln(Ks* L/mol)
6,6= pKs+ ln* c(HA)/c(A)
so konjugieren kann ich die Formeln auch, aber wie soll ich c(A-), c(HA) und c(H3O+) bestimmen?
Bitte helft mir...
Danke Roy
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Hallo,
> Herstellung einer Pufferlösung mit definiertem pH-Wert
> (6,6):
> 100 mL einer Pufferlösung(Phosphatpuffer) mit einem auf
> eine Dezimale genauen pH-Wert werden durch Einwaage der
> entsprechenden Mengen H2NaPO4 und HNa2PO4*H2= hergestellt.
> Bei der Herstellung eines Phosphatpuffers sollten die
> Konzentrationen nicht viel mehr als 0,01 mol/L betragen
>
> Dies war eine Aufgabe aus einem Praktikum und in
> Wirklichkeit haben wir es schon während des Praktikums
> nicht hinbekommen. Ich soll nun ein Protokoll schreiben,
> indem ich den Rechenweg demonstriere.
>
> Ich denke so, aber weiß dann nicht weiter:
>
> Ks=c(H3O+)* c(A-)/c(HA)
>
> pKs=-ln(Ks* L/mol)
Der pH ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Hydroniumionenkonzentration - (bitte auswendig lernen).
Der pKs ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstanten.
> 6,6 = pKs+ ln c(HA)/c(A)
Das wäre richtig - so dort der lg stünde.
Also:
6,6 = pKs + lg c(HA)/c(A)
Mit Werten:
$6,6= 7,21 - lg [mm] \; \left( c(A)/c(HA) \right)$
[/mm]
$-0,61 = - lg [mm] \; \left( c(A)/c(HA) \right)$
[/mm]
$0,61 = lg [mm] \; \left( c(A)/c(HA) \right)$
[/mm]
$4,073803 = c(A)/c(HA)$
$4,073803 [mm] \; [/mm] = [mm] \; \frac{[HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^{-}]}$
[/mm]
> so konjugieren kann ich die Formeln auch, aber wie soll ich
> c(A-), c(HA) und c(H3O+) bestimmen?
>
> Bitte helft mir...
>
> Danke Roy
100 ml * 0,01 mmol/ml = 1 mmol
D.h., Die Summe der Stoffmengen beider Salze beträgt 1 mmol.
Damit hast Du 2 Gleichungen, welche erfüllt sein müssen:
1.) $4,073803 [mm] \; [/mm] = [mm] \; \frac{[HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^{-}]}$
[/mm]
2.) [mm] $4,073803*n(H_2PO_4^{-}) \; [/mm] + [mm] \; n(HPO_4^{2-}) \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 1 mmol$
Kommst Du damit weiter?
LG, Martinius
Edit: Fehler berichtigt.
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... ne komm irgendwie noch nicht weiter...
Ich hab leider auch keinen brauchbaren Ansatz und außerdem würde ich gern wissen wie du auf den pKs gekommen bist.
Kannst du es mir noch ein bisschen vereinfachen?
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Salve roy,
> ... ne komm irgendwie noch nicht weiter...
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> Ich hab leider auch keinen brauchbaren Ansatz und außerdem
> würde ich gern wissen wie du auf den pKs gekommen bist.
>
> Kannst du es mir noch ein bisschen vereinfachen?
Hattest Du keine Chemie in der Oberstufe? Wenigstens ein Grundkurs?
Den pKs von vielen Säuren (und [mm] pK_b [/mm] von vielen Basen) kann man doch aus jeder günstigen Formelsammlung für die Sekundarstufe II ablesen.
... aber Du bist ja eine andere Generation als ich. Dann kannst Du doch bestimmt googlen - hoffe ich doch. Suche doch nach: "Wikipedia & pKs" - da wirst Du bestimmt fündig.
2 Variablen aus 2 Bestimmungsgleichungen zu bestimmen - Du hast auch Mathe als Studienfach - ; das solltest Du aber können.
1.) V=100 ml [mm] c_{max.}= [/mm] 0,01 mmol/ml
[mm] $n_{max.} \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 100 ml * 0,01 mmol/ml [mm] \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 1 mmol$
2.) $4,073803 [mm] \; [/mm] = [mm] \; \frac{[HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^{-}]}$
[/mm]
Damit (aus 2.):
[mm] $4,073803*[H_2PO_4^{-}] \; [/mm] = [mm] \; [HPO_4^{2-}]$
[/mm]
Und (aus 1.):
[mm] $4,073803*[H_2PO_4^{-}] \; [/mm] + [mm] \; [HPO_4^{2-}] \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 1 [mm] \; [/mm] mmol/100ml$
damit auch:
[mm] $4,073803*n(H_2PO_4^{-}) \; [/mm] + [mm] \; n(HPO_4^{2-}) \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 1 [mm] \; [/mm] mmol$
$n(Phosphate)= 4,073803*x + 1*x=1 [mm] \; [/mm] mmol $
$x [mm] \; [/mm] = [mm] \; \frac{1 \; mmol}{5,073803} \; \approx \; [/mm] 0,1971 [mm] \; [/mm] mmol$
Also:
[mm] $n(HPO_4^{2-}) \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 0,80291 [mm] \; [/mm] mmol$
[mm] $n(H_2PO_4^{-}) \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 0,1971 [mm] \; [/mm] mmol$
Probe:
a) $0,80291 [mm] \; [/mm] mmol + 0,1971 [mm] \; [/mm] mmol [mm] \; [/mm] = [mm] \; [/mm] 1 [mm] \; [/mm] mmol$
b) $4,073803 [mm] \; [/mm] = [mm] \; \frac{[HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^{-}]} \; \approx \; \frac{0,80291}{0,1971}$
[/mm]
LG, Martinius
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Hi,
Ja Danke... wenn du meine Mitteilungen liest, dann siehst du dass ich mir das so ähnlich teilweise schon gedacht hatte...bin nur nicht zurecht gekommen.
Ne ich hatte tatsächlich kein Chemie in der Oberstufe und bin auch schon lange aus der Schule raus.
Eine Anmerkung wäre noch, dass wir im Praktikum ja auch kein Formelwerk hatten und deshalb den pKs ja gar nicht nachschlagen konnten, könntest du mir da noch zeigen, wie ich nur aus dem gegebenen auf den pKs kommen könnte?
Danke nochmal
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Hallo roy,
> Hi,
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> Ja Danke... wenn du meine Mitteilungen liest, dann siehst
> du dass ich mir das so ähnlich teilweise schon gedacht
> hatte...bin nur nicht zurecht gekommen.
>
> Ne ich hatte tatsächlich kein Chemie in der Oberstufe und
> bin auch schon lange aus der Schule raus.
Na, das ist aber schade.
Du brauchst als Biologie(-Lehramt)-Student aber relativ viel Chemie. Ich gebe Dir daher zwei Empfehlungen:
![[]](/images/popup.gif) Mortimer
Arni
Am besten ausleihen oder kaufen und spätestens in den nächsten Semesterferien vollständig durcharbeiten.
> Eine Anmerkung wäre noch, dass wir im Praktikum ja auch
> kein Formelwerk hatten und deshalb den pKs ja gar nicht
> nachschlagen konnten, könntest du mir da noch zeigen, wie
> ich nur aus dem gegebenen auf den pKs kommen könnte?
Nun, der pKs der gegebenen Phosphatsalze in wässriger Lösung ist eine Naturkonstante - ebenso wie [mm] \pi [/mm] oder k (Boltzmannkonstante) oder R (allg. Gaskonstante). In einem vernünftigen Skript sollte dieser Wert auch drin stehen.
Falls nicht, so vermute ich, dass die Versuchsauswertung in häuslicher Arbeit geleistet werden sollte, allwo Tafelwerke bzw. Internetanschluss zur Verfügung stehen.
Gewiss kann man solche Konstanten auch in Praktikumsversuchen ermitteln - ich vermute aber, dass dieses nicht eure Aufgabe war (wohl eher eine Aufgabe für Chemie-Studenten).
Hier einmal eine Internet-Quelle:
Z.B.:
http://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4urekonstante
Falls Du ein chemisches Tafelwerk anschaffen möchtest, so würde vielleicht dieses erst einmal hinreichen:
http://www.buecher.de/shop/fachbuecher/chemiker-kalender/synowietz-c-schaefer-k-hgg-/products_products/detail/prod_id/00060871/
- vermutlich gibt's da noch günstigere & aktuellere. Schaue doch in einer naturwissenschaftlichen Buchhandlung nach, oder in der Uni-Bib; oder frage euren Praktikumsleiter.
> Danke nochmal
Bitteschön.
LG, Martinius
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Großes Lob nochmal an Dich und den MatheRaum die beste Community im Internet
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Ich habe das jetzt gerade aufgeschrieben und komme trotzdem nicht auf die Einwaagen.
Das Ergebnis ist ja in mmol und ich müsste es jetzt mit der zugehörigen gramm/mol - Zahl multiplizieren um auf die Einwaagen zu kommen, aber dann müsste ich ja das Ergebnis mit 1000 multiplizieren so das da steht:
mmol*1000 * g/mol= g
aber da kommen ja utopische Werte raus...
Meine Idee ist jetzt, da Sie ja immer in dem Verhältnis stehen, kann ich ja die Einwaagen im gleichen Verhätnis kürzen, wenn also
10 kg von dem einem und 5 kg von dem anderen rauskommen, teile ich ?einfach durch 100 und erhalte Ergebnisse im gramm-Bereich, ist das richtig
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Hallo roy,
> Ich habe das jetzt gerade aufgeschrieben und komme trotzdem
> nicht auf die Einwaagen.
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> Das Ergebnis ist ja in mmol und ich müsste es jetzt mit
> der zugehörigen gramm/mol - Zahl multiplizieren um auf die
> Einwaagen zu kommen, aber dann müsste ich ja das Ergebnis
> mit 1000 multiplizieren so das da steht:
>
> mmol*1000 * g/mol= g
>
> aber da kommen ja utopische Werte raus...
>
> Meine Idee ist jetzt, da Sie ja immer in dem Verhältnis
> stehen, kann ich ja die Einwaagen im gleichen Verhätnis
> kürzen, wenn also
> 10 kg von dem einem und 5 kg von dem anderen rauskommen,
> teile ich ?einfach durch 100 und erhalte Ergebnisse im
> gramm-Bereich, ist das richtig
Ich bin gerade in Eile.
Schreibe mir bitte die Summenformeln von Deinen Phophatsalzen - mit Kristallwasser, so vorhanden.
Ich antworte später.
LG, Martinius
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Aus deinen beiden Formeln folgt ja praktisch:
Aus 1)
4,...=n(H...)/n(H2...)
->4,...*n(H2...)=n(H...)
Aus 2)
4,...*n(H2...)+n(H...)=1mmol
->n(H2...)=4,...*1mmol-4,...*n(H...)
[mm] ->(4,...)^2-4,...*n(H...)=n(H...)
[/mm]
aber dann komm ich nicht weiter..
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ok vielleicht habe ich nun doch 1 Ergebnis:
für n(H...)=3,270893821224
für n(H2...)=0,802909178775
ist das richtig? was wären dann die Einheiten?
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