Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Pufferlösungen – Grundlagen

Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 4.8 / 6 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
André Otto
Pufferlösungen – Grundlagen
lernst du in der Oberstufe 8. Klasse - 9. Klasse

Pufferlösungen – Grundlagen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Pufferlösungen – Grundlagen kannst du es wiederholen und üben.
  • Definiere den Begriff Pufferlösung.

    Tipps

    Auch in deinem Körper hast du Puffersysteme. Weißt du, welche?

    Lösung

    Pufferlösungen haben die Funktion, den pH-Wert der Lösung in etwa konstant zu halten und Zugaben von Säuren oder Basen abzufangen. Das ist gerade in biologischen Organismen von großer Bedeutung, die auf einen konstanten pH-Wert angewiesen sind. Der Blutpuffer ist ein Beispiel für ein Puffersystem im menschlichen Körper. Es gibt generell zwei Arten von Puffersystemen: erstens die Säure-Puffer, die aus schwachen Säuren und deren Salz bestehen, und zweitens die Base-Puffer, die aus schwachen Basen und deren Salz bestehen.

  • Formuliere die Reaktionsgleichungen eines Acetat-Puffers.

    Tipps

    Der Acetatpuffer besteht aus zwei Komponenten. Welche sind das?

    Mit welchem Teil reagiert nun die Säure und mit welchem Teil reagiert die Base?

    $\ce{CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2O + CO2}$

    Lösung

    Eine Pufferlösung kann den pH-Wert konstant halten, weil sie sowohl mit Säuren als auch mit Basen reagieren kann. Der Acetat-Puffer besteht aus einer schwachen Säure, aus der Essigsäure. Es ist wichtig, dass die Säure in einem Puffer schwach ist und somit auch undissoziiert vorliegt. Außerdem besteht der Puffer aus Natriumacetat, dem Salz der Essigsäure.

    Wird nun Säure hinzugegeben, kommen also $H_3O^+$-Ionen hinzu, reagieren diese mit dem Acetat zu Essigsäure und Wasser. Wird eine Base hinzugegeben, kommen also $OH^-$-Ionen hinzu, reagieren diese mit der Essigsäure zu Acetat. In beiden Fällen reagieren also die pH-Wert beeinflussenden Ionen mit dem Puffer, so dass der pH-Wert der Lösung in etwa konstant bleibt.

  • Unterscheide zwischen starken und schwachen Säuren.

    Tipps

    Starke Säuren dissoziieren fast vollständig.

    Starke Säuren besitzen einen kleinen $pK_s -Wert$.

    $HCl: pK_s = -10$

    $H_SO_4: pK_s = -3$

    $H_2S: pK_s = 6,92$

    $HCN: pK_s = 9,40$

    $HNO_3: pK_s = -1,32$

    $HPO_4^{2-}: pK_s = 12,36$

    Lösung

    Die Voraussetzung für einen Säure-Puffer ist eine schwache Säure. Was ist nun aber eine schwache Säure? Von schwachen Säuren sprechen wir, wenn das Dissoziationsgleichgewicht nicht vollkommen auf Seiten der Produkte, also der dissoziierten Ionen liegt, sondern die Säure auch noch undissoziiert vorliegt. Wird das Massenwirkungsgesetz formuliert, ergibt sich also für schwache Säuren eine relativ kleine Säurekonstante und dementsprechend ein großer $pK_a$-Wert und für starken Säuren umgekehrt eine große Konstante und ein kleiner $pK_a$-Wert. Die meisten Säuren, die du aus deinem Labor kennst, sind starke Säuren, so wie die Schwefelsäure, die Salzsäure und die Salpetersäure. Wichtig ist auch, dass mehrprotonige Säuren, wenn sie Protonen abgegeben haben, immer schwächere Säuren werden. Das Hydrogenphosphat ist damit wesentlich schwächer als die Phosphorsäure.

  • Formuliere die Reaktionsgleichungen für einen Ammoniak/Ammoniumchlorid-Puffer.

    Tipps

    Der Ammoniak/Ammoniumchlorid-Puffer ist ein Base-Puffer.

    Überlege dir, woraus ein Ammoniak/Ammoniumchlorid-Puffer besteht und was die Pufferwirkung ausmacht.

    Lösung

    Der Basepuffer Ammoniak/Ammoniumchlorid besteht aus der schwachen Base Ammoniak ($NH_3$) und dem dazugehörigen Salz Ammoniumchlorid ($NH_4Cl$). Wird nun dem System Säure hinzugefügt, dann reagiert die Säure mit dem Ammoniak unter Bildung von Ammoniumionen. Wird Base hinzugefügt, reagiert diese mit den Ammoniumionen unter Bildung von Ammoniak. Wieder wirkt sich eine Zugabe von pH-Wert beeinflussenden Ionen nicht auf den pH-Wert der Pufferlösung aus.

  • Nenne die Bedeutung von Pufferlösungen.

    Tipps

    Die Funktion ist für den menschlichen Organismus von Bedeutung.

    Lösung

    Im menschlichen Körper gibt es viele wichtige Lebensfunktionen, die nur bei einem bestimmten pH-Wert ablaufen können. Sie müssen vor pH-Schwankungen durch Säuren oder Basen geschützt werden. Daher finden wir oft Puffersysteme im menschlichen Organismus, so zum Beispiel im Blut oder auch bei der Wirkung von Enzymen.

  • Berechne die pH-Werte folgender Puffersysteme.

    Tipps

    Wird der Anteil an Säure höher, muss der pH-Wert niedriger werden.

    Lösung

    In dem Acetat-Puffersystem liegen Acetat und Essigsäure nebeneinander vor. Wird nun eine Säure hinzugegeben, erhöht sich die Konzentration an Essigsäure. Wird eine Base hinzugegeben, erhöht sich die Konzentration an Acetat. Bei gleicher Konzentration entspricht der pH-Wert dem $pK_s$-Wert. Bemerkenswert: selbst wenn die Konzentration der Säure 10 mal höher ist, verringert sich der pH-Wert nur um 1. Ist die Konzentration an Base 10 Mal höher, erhöht sich der pH-Wert um 1.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

8.155

sofaheld-Level

6.601

vorgefertigte
Vokabeln

7.454

Lernvideos

35.612

Übungen

33.157

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Schulstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden