Ammoniak/Ammoniumsulfat Puffer

Question

Aufgabe:

Um einen NH3/(NH4)2SO4 Puffer herzustellen werden 750mL einer 0,15M
NH3 Lösung mit einer conc. H2SO4 versetzt. Wieviel mL conc. H2SO4 (w =
96%, ρ = 1,84g·mL-1) werden benötigt um einen pH Wert von 9,25 zu
erreichen? (pKB (NH3) =4,74)

Problem/Ansatz:

Reaktionsgleich ist ja:

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Weiter sind die Stoffmengen/Konzentrationen:

n(NH3) = c*V = 0,15*0,75 = 0,11mol ⇒(wegen stöch. Koeff.) 0,11/2 = 0,056mol

c(H2SO4) = ρ*w/M = (0,96*1,84*1000)/98 = 18molL^-1

Der pH-Wert ist dann ja:

pH = pK_s -log(c(NH4+)/c(NH3))

9,25 = (14-4,74) - log(c(NH4+)/c(NH3))

0,01 = log(c(NH4+)/c(NH3)) ⇒ c(NH4+)/c(NH3) = 1,02

Weiter komme ich allerdings nicht. Könnte mir hierbei bitte jemand weiterhelfen?

Danke im Voraus,

Mfg

Answer 1

Salut,

Um einen NH3/(NH4)2SO4 Puffer herzustellen werden 750mL einer 0,15M
NH3 Lösung mit einer conc. H2SO4 versetzt. Wieviel mL conc. H2SO4 (w =
96%, ρ = 1,84g·mL-1) werden benötigt um einen pH Wert von 9,25 zu
erreichen? (pKB (NH3) =4,74)

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

n(NH3) = c*V = 0,15*0,75 = 0,11mol ⇒(wegen stöch. Koeff.) 0,11/2 = 0,056mol

c(H2SO4) = ρ*w/M = (0,96*1,84*1000)/98 = 18molL-1

pH = pKs -log(c(NH4+)/c(NH3))

9,25 = (14-4,74) - log(c(NH4+)/c(NH3))

Ich würde folgendermaßen vorgehen:

9,25  =  9,26 - log( n (NH₄⁺) / n (NH₃) )

- 0,01  =  - log( n (NH₄⁺) / 0,056 mol) )

10^0,01 =  n (NH₄⁺) / 0,056 mol

n (NH₄⁺)  =  1,023 * 0,056 mol

n (NH₄⁺)  =  0,057 mol

Dadurch ergibt sich für das gesuchte Volumen der zweiprotonigen Säure H₂SO₄:

V =  n / c =  (0,057 mol / 2)  /  18 mol L^-1 =  0,00158 L =  1,58 ml

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