Lösungen zum Leitprogramm Puffer

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Leitprogramm "Säuren und Basen"
Lösungen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.2: a) 25 ml Natronlauge
b) 25 ml Salzsäure
ETH lnstitut für Verhattenswissenxhaft 55
Leitprogramm "Säuren und Basen"

Leitprogramm "Säuren und Basen"
Lösungen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.3: Die Lösung kann in der Theorie zum Experiment 5.3 auf S. 56
nachgelesen werden.
ETH tnstitut für Verhaltenswissen*haft 56
. Leitprognmm "Säuren und Basen"

Leitprogramm "Säuren und Basen"
Lösunqen zu den Aufqaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.4: pK, von Chlorwasserstoff: -6, pKs der Essigsäure: 4,76,
K. der Salzsäure - 106; K, der Essigsäure = 10-4'76 = 1,74'10'5
ETH tnstitut für Verhaltenswissenxhaft 57
Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösungen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.5: HCO3- lCOsz' ("Carbonatpuffer.), pKs = 10,4
Möglich, aber weniger geeignet wäre auch der Ammoniakpuffer:
NHo*/ NHs, pKs =9,21
Dieser ist aber weniger geeignet, da Ammoniak bei 20"C gasförmig
ist und aus der Lösung entweichen kann.
ETH lnstitut für Verhaltenswissen*haft 58
Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösunqen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.6: Werden pH- und pK.-Wert in die Puffergleichung eingesetzt, folgt:
5,0 = 4,7 +'r[ffi],.0 {*sffi]
= 0,,
Damit resultiert für das Konzentrationsverhältnis von
Acetat:Essigsäure 100'3 = 2, d.h. es werden 2 Teile Acetat und 1
Teil Essigsäure benötigt.
Mit o(CH.COOI +g(CH.COOH) =2,1 mo|l folgt: 1 Teil = 2,1 mol/l:3
= 0,7 mol/ und damit für die Zusammensetzung: 1,4 mol/l Acetat
(2.B. CHTCOONa) und 0,7 mol Essigsäure.
ETH tnstitut für Verhattenswissen*haft 59
Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösungen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.7: CHgCOOH/CHgCOO-:
l4
'12
lo
ä8
6
4
2
o
!X Base
NH{/NH3:
14
12
10
I
6
4
2
o
ll Blse
ETH lnstitut für Verhallenswissenshaft 60 Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösunqen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.8: Der pK.-Wert von H2PO4- beträgt 7,21. Für den pH-Wert vor der
Laugenzugabe resultiert aus der Puffergleichung: pH = 6,91.
(Konzentration der Pufferbase = 0,15 mol/|, Konzentration der
Puffersäure = 0,3 mol/l.)
Die OH--lonen der Kalilauge reagieren mit der Puffersäure:
H2PO4- + OH- + HPO.2- + HrO
Zugegeben werden 20 ml Kalilauge mit c(KOH) = 1 mol/|,
also 0,02 I ' 1 moUl = O,O2 mol. Eingesetzt in die Puffergleichung
folgt:
pH = 7,r'.'n[ffF#B]= u,ee und ÄpH = o,o8
ETH lnstitut für Verhaltenswissen*haft 61
Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösungen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.9: Eine Lösung soll immer dann gepuffert werden, wenn der pH-Wert
nicht bzw. nur sehr geringfügig ändern darf und die Möglichkeit
besteht, dass starke Säure oder Base entsteht oder zugefügt wird.
ETH I nstitut fü r Verhaltenswissen*haft 62 Leitprogramm "Säuren und Basen"

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Lösunoen zu den Aufqaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.10: Das Puffergebiet liegt dort, wo die Kurve relativ flach verläuft, d.h.
wo der pH-Wert bei Base- oder Säurezugabe kaum ändert.
ETH tnstitut tür Verhaltenswissenschafr 63
Leitprognmm "Säuren und Basen"

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Aufgabe 7.11: Mit dem pK, für HCO.- von 10,4 resultiert: pH = 10,28.
ETH tnstitut für Verhaltensw.ssenschafr 64
Leiprogramm "Säuren und Basen"

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!ösqngen zu den Aufgaben des 7. Kapitels
Aufgabe 7.12: Eingesetzt in die Puffergleichung resultiert:
e,o = e,21+'r[ffi],"0,r[ffi] = -o,r,
Das Konzentrationsverhältnis von Ammoniak zu Ammonium beträgt
somit 10-0'21 = 0,62 (NH.:NH +* = 0,62:1,0). Mit der
Gesamtkonzentration von 0,81 mol/l folgt für Ammoniak:
Für Ammonium (2.8. in NH.CI) folgt:
c(NHo*)=.1,0[#1 = 0,5 mol/l
ETH lnstitut fhr Verhaltenswissenschaft 65
Leitprogramm "Säuren und Basen"