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Was ist ein Puffer und wie funktioniert er?

Die Verwendung von Puffern ist ein wichtiges Konzept in der Säure-Base-Chemie. Hier sehen Sie, was Puffer sind und wie sie funktionieren.

Was ist ein Puffer?

Mit Puffern sind zwei Schlüsselbegriffe verbunden. Ein Puffer ist eine wässrige Lösung mit einem sehr stabilen pH-Wert. Ein Puffermittel ist eine schwache Säure oder schwache Base, die dazu beiträgt, den pH-Wert einer wässrigen Lösung nach Zugabe einer anderen Säure oder Base aufrechtzuerhalten. Wenn Sie einer gepufferten Lösung eine Säure oder Base hinzufügen , ändert sich der pH-Wert nicht wesentlich. In ähnlicher Weise ändert das Hinzufügen von Wasser zu einem Puffer oder das Verdampfenlassen von Wasser den pH-Wert eines Puffers nicht.

Wie macht man einen Puffer?

Ein Puffer wird hergestellt, indem ein großes Volumen einer schwachen Säure oder schwachen Base zusammen mit ihrem Konjugat gemischt wird. Eine schwache Säure und ihre konjugierte Base können in Lösung bleiben, ohne sich gegenseitig zu neutralisieren. Gleiches gilt für eine schwache Base und ihre konjugierte Säure .

Wie funktionieren Puffer?

Wenn Wasserstoffionen zu einem Puffer hinzugefügt werden, werden sie durch die Base im Puffer neutralisiert. Hydroxidionen werden durch die Säure neutralisiert. Diese Neutralisationsreaktionen haben keinen großen Einfluss auf den Gesamt-pH der Pufferlösung .

Wenn Sie eine Säure für eine Pufferlösung auswählen, wählen Sie eine Säure mit einem pK a nahe Ihrem gewünschten pH-Wert. Dadurch erhält Ihr Puffer nahezu äquivalente Mengen an Säure und konjugierter Base, sodass er so viel H + und OH wie möglich neutralisieren kann.

Quellen

  • Atkins, Peter; Jones, Loretta (2005). Chemische Prinzipien: Die Suche nach Einsicht (3. Aufl.). New York: Freeman. ISBN 0-7167-5701-X.
  • Harris, Daniel C. (2003). Quantitative chemische Analyse (6. Aufl.). New York: Freeman. ISBN 0-7167-4464-3.

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