Berechnen Sie c(H2PO4-) und c(HPO42-).

Question

Aufgabe:

In einem dihydrogenphosphat-Hydrogenphosphat-Puffer soll die Summe aus c(H₂PO₄^-) und c(HPO₄^2-) 1 mol/l und der PH_Wert 7 betragen. Berechnen Sie c(H₂PO₄^-) und c(HPO₄^2-).

Answer 1

Salut Mathecoach,

In einem dihydrogenphosphat-Hydrogenphosphat-Puffer soll die Summe aus c(H2PO4-) und c(HPO42-) 1 mol/l und der PH_Wert 7 betragen. Berechnen Sie c(H₂PO₄^-) und c(HPO₄^2-).

Ein Phosphatpuffer enthält das konjugierte Säure - Base - Paar H₂PO₄^- / HPO₄^2-. Der benötigte pK_s - Wert der Säure, den du in entsprechendem Tabellenwerk nachschlagen kannst, beträgt 7,2.

Bekannt sein dürfte dir bestimmt auch die Puffergleichung oder Henderson - Hasselbalch - Gleichung.

pH =  pK_s + log ( c(Base) / c(Säure) )

Laut Aufgabenstellung soll nun die Summe der Säure- und Basekonzentrationen 1 mol/L betragen. Gehst du davon aus, dass sowohl Säure als auch konjugierte Base jeweils eine Konzentration von 0,5 mol L^-1 aufweisen, dann entspricht der pH - Wert genau dem pK_s, also 7,2, da log (1) = 0.

pH =  7,2 + log ( 0,5 mol L^-1 / 0,5 mol L^-1)  =  7,2

Um jetzt den pH - Wert von 7,2 auf 7 abzusenken, muss die Säurekonzentration natürlich höher sein als die Konzentration der Base. Betrachte hierzu die Konzentrationsverhältnisse:

7  =  7,2 + log ( c(Base) / c(Säure) )

10^-0.2 =  c(Base) / c(Säure)

pH =  7,2 + log ( 0,3691 mol L^-1 / 0,6309 mol L^-1)  =  7,0

Schöne Grüße :)