Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Saure und alkalische Pufferlösungen
- Le Chateliers Prinzip
- Hinzufügen einer Base zu einer Pufferlösung
Eine Pufferlösung ist eine Lösung auf Wasserbasis mit einem stabilen pH-Wert. Es wird durch Mischen eines großen Volumens einer schwachen Säure oder schwachen Base mit ihrer konjugierten Base oder Säure hergestellt. Wenn Sie kleine Mengen einer Säure oder Base hinzufügen, ändert sich der pH-Wert nicht wesentlich. Mit anderen Worten, die Pufferlösung verhindert, dass Säure und Base sich gegenseitig neutralisieren.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Wenn einer Pufferlösung eine Base zugesetzt wird, ändert sich der pH-Wert nicht. Die Pufferlösung verhindert, dass die Base die Säure neutralisiert.
Saure und alkalische Pufferlösungen
Die pH-Skala zeigt, wie sauer oder alkalisch eine wässrige Lösung ist. Saure Lösungen enthalten mehr Wasserstoffionen als Hydroxidionen, während alkalische Lösungen mehr Hydroxidionen als Wasserstoffionen enthalten. Auf der Skala von 0 bis 14 mit 0 nach links und 14 nach rechts haben saure Pufferlösungen einen pH-Wert von weniger als 7. Sie bestehen typischerweise aus einer schwachen Säure und einer konjugierten Base - häufig einem Natriumsalz. Alkalische Pufferlösungen haben einen pH-Wert von mehr als 7 und werden üblicherweise aus einer schwachen Base und einem ihrer Salze hergestellt. Um den pH-Wert einer Pufferlösung zu ändern, ändern Sie das Verhältnis von Säure-Base zu Salz oder wählen Sie eine andere Säure oder Base und eines ihrer Salze.
Le Chateliers Prinzip
Mit dem Chateliers-Prinzip können Sie herausfinden, was in einer Pufferlösung passiert. Das Prinzip besagt, dass sich die Gleichgewichtslage verschiebt, wenn Sie die Bedingungen eines dynamischen Gleichgewichts ändern, um der Änderung entgegenzuwirken. Beispielsweise ist in einer sauren Pufferlösung von Ethansäure und Natriumethanoat die Gleichgewichtslage auf der Skala gut links, da Ethansäure eine schwache Säure ist. Wenn Sie Natriumethanoat, das die konjugierte Base ist, hinzufügen, fügen Sie eine Menge zusätzlicher Ethanoationen hinzu, was die Position des Gleichgewichts noch weiter nach links kippt.
Hinzufügen einer Base zu einer Pufferlösung
Wenn Sie einer Pufferlösung eine Base hinzufügen, sinkt die Wasserstoffionenkonzentration um weniger als die Menge, die für die Menge der hinzugefügten Base erwartet wird. Die Säure und ihre konjugierte Base verbrauchen die Hydroxidionen. Der pH-Wert der Lösung steigt nicht signifikant an, was der Fall wäre, wenn das Puffersystem nicht verwendet würde. Dies liegt daran, dass sich die Gleichgewichtslage nach dem Le-Chateliers-Prinzip nach rechts verschiebt, um den Verlust von Wasserstoffionen bei der Reaktion mit der Base auszugleichen.