Mein Protokoll zu dem Thema 'Anorganische chemische Versuche', bzw zur Säure-Base Reaktionen und pH-Puffersysteme und spezieller zur Untersuchungen zur Stärke verschiedener Brønsted-Säuren sowie Basen und Pufferwirkung.
4. Anorganisch-chemische Versuche
4.1 Säure-Base Reaktionen und pH-Puffersysteme
o 4.1.1 Untersuchungen zur Stärke verschiedener Brønsted-Säuren und Basen
o 4.1.2 Pufferwirkung
Einführung:
Saüre-Base Reaktionen und pH-Puffersysteme werden von den Grundreaktionen der Anorganischen
Chemie umfasst.
Es wird zunächst das Säure-Base Konzept nach Brønsted in wässrigen Lösungen ausführlich
verwendet. Eine Brønsted-Säure ist die Substanz, deren Teilchen Protonen abgeben
(Protonendonatoren) . Daher erhöht diese Substanz die Wasserstoffkonzentration einer wässrigen
Lösung. Eine Brønsted-Base ist die Substanz, deren Teilchen Protonen aufnehmen
(Protonenakzeptoren). Daher erniedrigt diese Substanz die Wasserstoffkonzentration einer
wässrigen Lösung. Eine Säure-Base Reaktion nach Brönsted kann im Allgemeinen durch folgende
Gleichung beschrieben werden:
HA ↔ A- + H+
B + H2O ↔ BH+ + OH-
Eine Säure geht durch Abspaltung eines Protons in ihre konjugierte Base über (und umgekehrt). Eine
Base geht durch Aufnahme eines Protons in ihre konjugierte Säure über. Außerdem sind nur die
starken Säuren und Basen „vollständig“ dissoziiert. Die Stärke einer Säure oder einer Base ist durch
ihre Neigung zur Protonenaufnahme oder -abgabe gekennzeichnet.
Mischungen aus gleichen Anteilen einer schwachen Säure und ihrer konjugierter (starken) Base,
beziehungsweise aus einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure, werden Pufferlösungen
genannt. Sie sind in der Lage sowohl H+ - als auch OH– -Ionen zu binden und halten daher den pH-
Wert in weiten Konzentrationsbereichen annähernd konstant.
Die Pufferkapazität einer Lösung ist umso größer, je kleiner die Änderung des pH-Wertes bei Zusatz
einer Säure oder Base ist.
4.1.1 Untersuchungen zur Stärke verschiedener Brønsted-Säuren
und Basen
Experimentelle Durchführung:
, 1) Die Substanzen 2N HCl, 2N HOAc, 2N NaOH und 2N NH03 waren gegeben. Von jeder
Substanz wurde mithilfe eines pH-Papiers der pH-Wert gemessen. Die Information wurde aus
der Tabelle 3.1 herangezogen, ob es sich um eine starke/schwache Säure/Base handelt.
2) 0,1ml 2 N HCl wurden in das erste Reagenzglas und 0,1ml 2 N HOAc wurden in das zweite
Reagenzglas gegeben. Zu beiden Reagenzgläsern werden 9,0ml entionisiertes Wasser
hinzugegeben, die Flüssigkeiten werden homogenisiert und der pH-Wert wird gemessen.
3) Die Lösungen wurden auf gleiche Weise weiter verdünnt auf ein 1:100 und auf ein 1:1000
Verhältnis, die pH-Werte wurden direkt gemessen.
4) Eine Mikrospatelspitze NaCl wird in das dritte Reagenzglas gegeben, eine Mikrospatelspitze
Na-Acetat in das vierte Reagenzglas, eine Mikrospatelspitze Na2S in das fünfte Reagenzglas,
eine Mikrospatelspitze Na2CO3 in das sechste Reagenzglas, eine Mikrospatelspitze NH4Cl in
das siebte Reagenzglas, eine Mikrospatelspitze FeCl3 in das achte Reagenzglas und eine
Mikrospatelspitze AlCl3 in das neunte Reagenzglas.
5) In jedes der Reagenzgläser werden einige Tropfen entionisiertes Wasser gegeben, bis sich die
Feststoffe gerade auflösen. Danach werden die pH-Werte gemessen.
Ergebnisse:
Gemessene pH-Werte 1)-3):
1:1 1:10 1:100 1:1000
HCL 1 1-2 2 3
HOAc 3 4 4-5 5
NaOH 10
NH3 8
Berechnete pH-Werte:
1:1 1:10 1:100 1:1000
HCL–sehr starke -0,3 0,7 1,7 2,7
Säure
HOAc- schwache 2,2 2,7 3,2 3,7
Säure
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