Säure/Base/Puffer

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Phosphatpuffer

Henderson-Hasselbalch

Der pH-Wert wässriger Lösungen ändert sich bei Zugabe schon sehr geringer Mengen Säure oder Base stark. Oft ist es aber nötig, dass sich der pH-Wert bei solchen Zugaben wenig ändert. Das ist bei Experimenten, vor allem im Bereich Biochemie, wichtig. Auch in der Natur, z.B. im Blut, ist ein möglichst konstanter pH-Wert nötig. Lösungen, die den pH-Wert konstant halten können, nennt man Pufferlösungen.

Chemisch besteht ein Puffer aus einer schwachen Säure und deren Salz (einer starken Base)
oder aus einer schwachen Base und deren Salz (einer starken Säure).

Zur quantitativen Beschreibung muss man die Gleichgewichte zwischen den Teilchen in der Lösung betrachten.

Eine mögliche Lösung ist die Henderson-Hasselbalch-Gleichung.
Sie wird zum Verständnis dieses Kapitels nicht benötigt!
Wer trotzdem etwas dazu wissen will:

Qualitativ kann (genähert) mit einigen chemischen Gleichungen die Pufferwirkung verstanden werden.
Der Puffer besteht aus zwei Komponenten. Jede der beiden ist für eine Pufferwirkung (Abfangen einer zugegebenen Säure bzw. Base) hauptsächlich verantwortlich. Weil eine Pufferlösung in beide Richtungen wirken soll, sind beide Komponenten nötig.
{Quantitativ zeigt sich, dass für eine gute Pufferwirkung auch stets beide Komponenten vorhanden sein müssen!}

"Dumme Prüfungsfrage": Zeigt schon eine der beiden Komponenten allein Pufferwirkung?
"Nein" - ein Puffer soll in beide Richtungen wirken, und das kann nur das Gemisch!
"Ja" - der pH-Wert ändert sich weniger, als wenn die Zugabe zu Wasser erfolgt. Jede der beiden Komponenten hat also eine Pufferwirkung (quantitativ kleiner als das richtige Gemisch), aber nur für Zugabe einer Säure oder Base - und nicht für beides, wie es für korrekte Pufferlösung gefordert ist.

Anstelle weiterer allgemeiner Erörterungen sind die konkreten Beispiele besser geeignet,
um zu verstehen, was chemisch in der Lösung geschieht!

  Der ACETATPUFFER.

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