Puffer-Rechner

Du musst einen Puffer für Dein Chemie-Praktikum ansetzen? Du hast die Daten (V, c, M) gegeben um einen Phosphat-Puffer oder TRIS-Puffer anzusetzen, aber weißt nicht, was Du damit anfangen sollst oder willst Deine Werte kontrollieren?
Dann bist Du hier goldrichtig! Hier erhältst Du mit nur wenigen Klicks eine Anleitung zum Ansetzen eines Puffers für das Chemie-Praktikum und eine dazugehörige Erklärung zur Denk- und Vorgehensweise!

Puffer aus einer Komponente ansetzen (bspw. NaH₂PO₄)

• Gesamtvolumen des Puffers:
  [mL]
• Konzentration des Puffer:
  [mol/L]
• Molare Masse des Puffers:
  [g/mol]
  Ausgewählte Stoffe... Natriumdihydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumdihydrogenphosphat (Monohydrat) Natriumdihydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumhydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumhydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS Ausgewählte Stoffe... NaH₂PO₄ (wasserfrei) NaH₂PO₄ (Monohydrat) NaH₂PO₄ (Dihydrat) Na₂HPO₄ (wasserfrei) Na₂HPO₄ (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS Menge berechnen

Anleitung

1. des benötigten Stoffs abwiegen.
2. In ca. Wasser lösen.
3. Den gewünschten pH-Wert mit Säure oder Base einstellen.
4. Auf mit Wasser auffüllen.

Erläuterung

1. Benötigte Stoffmenge n berechnen
   Wenn die gewünschte Konzentration betragen soll, dann sind in einem Volumen von bzw. grade `*``=` enthalten.
   
   `c=\frac{n}{V}\Leftrightarrown=c*V`
2. Masse m berechnen
   Da die Stoffmenge nichts anderes ist, als eine Anzahl an Teilchen, muss nun berechnet werden, wieviel des benötigten Stoffs wiegen. Der Umrechnungsfaktor ist die molare Masse M.
   In diesem Fall beträgt sie g/mol - das heißt, 1 mol dieses Stoffs wiegt g. Da wir benötigen, müssen wir also `*` g/mol = abwiegen.
   
   `n=\frac{m}{M}\Leftrightarrowm=n*M`
   
   
3. In etwas Wasser lösen und titrieren
   Da der pH-Wert des Puffers noch eingestellt werden muss, darf noch nicht auf das Endvolumen aufgefüllt werden. Zuerst wird der Stoff in einem Teil des Endvolumens (hier beispielhaft in Wasser) gelöst, und dann der pH-Wert mit einer Säure wie Salzsäure (gemessener pH höher als vorgesehen) oder einer Base wie Natronlauge (gemessener pH niedriger als vorgesehen) eingestellt.
4. Auf das Endvolumen auffüllen
   Als letztes wird auf das Endvolumen von in einem Messzylinder oder -kolben aufgefüllt.
   Da nach der Henderson-Hasselbalch-Gleichung der pH-Wert eines Puffersystems nur abhängig von dem Verhältnis zwischen konjugierte Säure und konjugierter Base ist, bleibt der pH-Wert bei diesem Schritt unverändert.
   `pH\=pKs+log(\frac{c(A^{-})}{c(HA)})`

Puffer aus zwei Komponenten ansetzen (bspw. NaH₂PO₄ & Na₂HPO₄)

Gesamtvolumen des Puffers:
[mL]
Molare Masse der ersten Komponente:
[g/mol]
Ausgewählte Stoffe... Natriumdihydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumdihydrogenphosphat (Monohydrat) Natriumdihydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumhydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumhydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS
Konzentration des Puffers:
[mol/L]
Molare Masse der zweiten Komponente:
[g/mol] Ausgewählte Stoffe... Natriumdihydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumdihydrogenphosphat (Monohydrat) Natriumdihydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumhydrogenphosphat (wasserfrei) Natriumhydrogenphosphat (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS Menge berechnen

• Gesamtvolumen des Puffers: [mL]
• Konzentration des Puffers: [mol/L]
• Molare Masse 1. Stoff: [g/mol]
  Ausgewählte Stoffe... NaH₂PO₄ (wasserfrei) NaH₂PO₄ (Monohydrat) NaH₂PO₄ (Dihydrat) Na₂HPO₄ (wasserfrei) Na₂HPO₄ (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS
• Molare Masse 2. Stoff: [g/mol]
  Ausgewählte Stoffe... NaH₂PO₄ (wasserfrei) NaH₂PO₄ (Monohydrat) NaH₂PO₄ (Dihydrat) Na₂HPO₄ (wasserfrei) Na₂HPO₄ (Dihydrat) Natriumacetat (wasserfrei) Natriumacetat (Trihydrat) TRIS Menge berechnen

Anleitung

1. der ersten Komponente abwiegen.
2. des zweiten Komponente abwiegen.
3. In ca. Wasser lösen.
4. Den gewünschten pH-Wert mit Säure oder Base einstellen (falls nötig).
5. Auf mit Wasser auffüllen.

Erläuterung

1. Benötigte Stoffmenge n berechnen
   Wenn die gewünschte Konzentration betragen soll, dann sind in einem Volumen von bzw. grade `*``=` enthalten. Beachte, dass die sich auf das Puffer-System beziehen, das heißt, dass die Stoffmenge von beiden Komponenten zusammen addiert ergeben muss.
   
   `c=\frac{n}{V}\Leftrightarrown=c*V`
2. Masse m berechnen
   Da die Stoffmenge nichts anderes ist, als eine Anzahl an Teilchen, muss nun berechnet werden, wieviel der einzelnen Komponenten wiegen. Der Umrechnungsfaktor ist die molare Masse M.
   Für die erste Komponente beträgt sie g/mol - das heißt, 1 mol dieses Stoffs wiegt g. Da wir /2`=` benötigen, müssen wir also `*` g/mol = abwiegen.
   Für die zweite Komponente wird mit einer molaren Masse von g/mol eine Masse von erhalten, die abgewogen werden muss.
   
3. In etwas Wasser lösen und titrieren
   Da der pH-Wert des Puffers eventuell noch eingestellt werden muss, darf noch nicht auf das Endvolumen aufgefüllt werden. Dieser Schritt dient in den meisten Fällen nur der Kontrolle, nämlich dann, wenn der einzustellende pH dem pKs-Wert der konjugierten Säure entspricht. In diesem Fall ist eigentlich keine Titration mehr nötig, da bereits der korrekte pH-Wert durch das 50:50-Verhältnis von konjugierter Säure und Base vorliegt (Henderson-Hasselbalch-Gleichung: Wenn genau soviel konjugierte Base, wie konjugierte Säure vorliegt, ist pH=pKs). Dieser Schritt sollte aber trotzdem nicht übersprungen werden, weil es zu Fehlern bei der Einwaage kommen kann.
   Zuerst wird der Stoff in einem Teil des Endvolumens (hier beispielhaft in Wasser) gelöst, und dann der pH-Wert mit einer Säure wie Salzsäure (gemessener pH höher als vorgesehen) oder einer Base wie Natronlauge (gemessener pH niedriger als vorgesehen) eingestellt.
4. Auf das Endvolumen auffüllen
   Als letztes wird auf das Endvolumen von in einem Messzylinder oder -kolben aufgefüllt.
   Da nach der Henderson-Hasselbalch-Gleichung der pH-Wert eines Puffersystems nur abhängig von dem Verhältnis zwischen konjugierte Säure und konjugierter Base ist, bleibt der pH-Wert bei diesem Schritt unverändert.
   `pH\=pKs+log(\frac{c(A^{-})}{c(HA)})`