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Tutorial MenueSäuren und BasenLerneinheit 5 von 8

Pufferlösungen

Pufferkurven verschiedener Puffer

Man kann die Konzentrations- und pH-Verhältnisse in einem Diagramm zum Ausdruck bringen, indem man den pH-Wert gegen den Stoffmengenanteil (Molenbruch) an Säure beziehungsweise konjugierter Base aufträgt.

x a = [ HA ] [ HA ] + [ A - ] x b = [ A - ] [ HA ] + [ A - ]

Die Punkte der Kurve (Puffer- oder Pufferungskurve) ergeben sich aus der Henderson-Hasselbalch-Gleichung.

Abb.1

Das Diagramm zeigt die Existenzbereiche für die Systeme Essigsäure/Acetat, Ammonium/Ammoniak und Hydrogensulfid/Sulfid. Die Wendepunkte der Kurven liegen jeweis bei pH = pKa, das heißt gleichen Konzentrationen an Säure und konjugierter Base. Man kann leicht erkennen, dass bei pH = 4 ca. 90 % Essigäure und 10 % Acetat vorliegen, bei pH = 3 praktisch keine Acetationen mehr.

S2−-Ionen treten in größerer Konzentration nur im stark basischen Gebiet pH > 13 auf; bei niedrigeren pH-Werten liegen vor allem HS-Ionen vor. Säuert man die Lösung an, so ist bei pH < 5 nur noch H2S vorhanden, das fortlaufend aus der Lösung in die Gasphase überwechselt, wenn das System offen ist. D.h. man kann schwache flüchtige Säuren wie H2S mit stärkeren Säuren aus ihren Salzen freisetzen. Umgekehrt lassen sich flüchtige Basen wie NH3 oder Amine mit stärkeren Basen, vorzugsweise OH aus ihren Salzen austreiben.

Die Verbindung Ammoniumsulfid, (NH4)2S, ist in wässriger Lösung nicht existent, denn NH4+-Ionen und S2−-Ionen treten in unterschiedlichen pH-Bereichen auf.

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