Pufferherstellung < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:51 Mi 05.01.2011 | | Autor: | fred937 |
| Aufgabe | | Es sollen 10 Liter eines Puffers mit der Konzentration 0,5 mol/l und pH = 3,5 aus Milchsäure und Natronlauge hergestellt werden. Zur Verfügung stehen festes Natriumhydroxid (M=40,01 g/mol) und 90%ige Milchsäure (M=90,08 g/mol). |
Hallo erstmal an alle Interessierten.
Es handelte sich dabei um eine Klausurfrage und ich konnte im Anhang nur den pKs-Wert für Milchsäure finden (=3,86). Da die Milchsäure aber nur 90%ig ist, stimmt der doch nicht mehr, oder?
Muss ich jetzt den pKb von Natronlauge wissen oder kann ich die Aufgabe auch anders lösen?
Als erstes muss ich ja jetzt das Verhältnis der beiden Bestandteile errechnen. Dafür brauche ich aber doch immer den pKs-Wert (oder Ks).
(Wenn ich die Konzentrationen der beiden Bestandteile habe, kann ich den Rest)
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:48 Mi 05.01.2011 | | Autor: | hunadh |
Wenn man Puffersysteme berechnen will, sollte man sich mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung http://de.wikipedia.org/wiki/Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschäftigen. Irgendwie habe ich das Gefühl, dass Dir diese Gleichung bzw. was ein Puffer chemisch überhaupt ist noch nicht so vertraut ist.
Man benötigt weder den pKB-Wert von Natronlauge noch gibt es unterschiedliche pKS-Werte für Milchsäure (da das Konstanten sind und nicht konzentrationsabhängig).
Sorry aber hier müsste ich so weit ausholen...
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:53 Mi 05.01.2011 | | Autor: | fred937 |
Danke,
der pKs-Wert ändert sich also garnicht mit der Konzentration der Säure. Dann ist schon alles geklärt.
Wie gesagt die Rechnung an sich ist nicht das Problem, die Gleichung ist mir bekannt.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:53 Mi 05.01.2011 | | Autor: | hunadh |
n(Milchsäure) soll 5 Mol (weil 10 Liter Volumen verlangt sind) betragen, dann muss man nur diese Gleichung umstellen:
$3,5 = 3,86 + [mm] lg\bruch{n(NaOH)}{5mol -n(NaOH)}$
[/mm]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:21 Do 06.01.2011 | | Autor: | fred937 |
Nicht ganz, nicht n(Milchsäure) sondern n(Puffer) soll gleich 5 Mol sein.
Aber die Gleichung ist richtig.
Habe dann [mm] \bruch{1}{6} [/mm] mol/l Milchsäure und [mm] \bruch{1}{3} [/mm] mol/l NaOH.
Nach [mm] n=\bruch{m}{M} [/mm] habe ich dann ca. 133,4g NaOh und 150,2g Milchsäure.
Da die Milchsäure nur 90%ig ist muss ich 166,8g dieser Lösung nehmen.
So stimmt es dann oder?
Danke für die Hilfe wegen dem pKs und ansonsten meinten wir wohl das gleiche.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:01 Sa 08.01.2011 | | Autor: | hunadh |
> Nicht ganz, nicht n(Milchsäure) sondern n(Puffer) soll
> gleich 5 Mol sein.
Was das gleiche ist,denn es soll ja nur Milchsäure und NaOH eingesetzt werden.
> Aber die Gleichung ist richtig.
> Habe dann [mm]\bruch{1}{6}[/mm] mol/l Milchsäure und [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
> mol/l NaOH.
> Nach [mm]n=\bruch{m}{M}[/mm] habe ich dann ca. 133,4g NaOh und
> 150,2g Milchsäure.
Was völlig falsch ist. Keine Ahnung, wie man auf diese Zahlen kommt - aber nicht aus der HH-Gleichung.
>
> So stimmt es dann oder?
Nein.
Man benötigt ca. 450g (noch durch 0,9 teilen wegen der 90%) Milchsäure (eben 5 mol) und n(NaOH) muss man ausrechnen.
Ich komme da auf 1,52 mol (ca. 61g)
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:41 Sa 08.01.2011 | | Autor: | fred937 |
Oh war wohl ziemlich abgelenkt, auf meine Werte kommt man wenn man sich zweimal verrechnet.
Tut mir leid, hab den Fehler einfach nicht gesehen. Heute gings.
Also auf die 61g NaOH komme ich dann auch.
Aber die 5 Mol aus denen der Puffer besteht, setzten sich doch aus dem aufgelösten NaOH und der Milchsäure zusammen und nicht nur aus der Milchsäure.
Davon gehst du doch auch aus, wenn du die Gleichung so aufstellst wie du es hier gezeigt hast. Unterm Bruchstrich steht die Anzahl Mol insgesamt minus n(NaOH) und
n(gesamt) - n(NaOH) = n(Milchsäure)
Wobei n(Milchsäure) dann natürlich kleiner 5 mol ist. Nämlich: 3,48 mol
Dann kommt man auf 348,37g von der 90%igen Säure.
Liege ich da jetzt wieder falsch?
Vielen Dank für die Hilfe
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:34 Sa 08.01.2011 | | Autor: | hunadh |
> Oh war wohl ziemlich abgelenkt, auf meine Werte kommt man
> wenn man sich zweimal verrechnet.
> Tut mir leid, hab den Fehler einfach nicht gesehen. Heute
> gings.
> Also auf die 61g NaOH komme ich dann auch.
>
> Aber die 5 Mol aus denen der Puffer besteht, setzten sich
> doch aus dem aufgelösten NaOH und der Milchsäure zusammen
> und nicht nur aus der Milchsäure.
> Davon gehst du doch auch aus, wenn du die Gleichung so
> aufstellst wie du es hier gezeigt hast. Unterm Bruchstrich
> steht die Anzahl Mol insgesamt minus n(NaOH) und
> n(gesamt) - n(NaOH) = n(Milchsäure)
Jetzt mal nicht alles durcheinanderbringen. Es ist schon fast richtig. Die Molarität des Puffers bezieht sich auf n(gesamt Säure und korresp.Base) = n(Milchsäure) + n(Lactat)
Lactat wird bei der Pufferherstellung aber nicht eingesetzt sondern man erzeugt es aus der Milchsäure durch Deprotonierung mit NaOH. Deshalb muss man zur Pufferherstellung genau 5 mol Milchsäure einsetzen. Die Stoffmenge an Milchsäure ändert sich zwar durch Deprotonierung mit NaOH aber nicht die Gesamtmenge n(Milchsäure + Lactat), da genau so viel Lactat entsteht, wie Milchsäure verschwindet. Und um den Bogen zur Berechnung zu schließen: n(Lactat im Gleichgewicht) = n(NaOH vor der Reaktion)
Deshalb konnte man die Gleichung so einfach aufstellen.
> Wobei n(Milchsäure) dann natürlich kleiner 5 mol ist.
> Nämlich: 3,48 mol
Das ist die Stoffmenge, die im Gleichgewicht übrig bleibt (1,52 mol wurden ja zur Lactat-Erzeugung verbraten) - Einsetzen muss man natürlich trotzdem 5 mol (siehe oben)
>
> Dann kommt man auf 348,37g von der 90%igen Säure.
>
> Liege ich da jetzt wieder falsch?
nur ein wenig...
Always remember: Ein Puffer besteht immer aus Säure und ihrer korrespondierenden Base. Wenn eine starke Base (z.B. NaOH) oder eine starke Säure (z.B. HCl) dabei sind reagieren die immer vollständig mit dem einen oder anderen Bestandteil (sofern die Stoffmenge ausreicht - das betrifft dann die Pufferkapazität)
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