Eine [[Pufferlösung ]] kann trotz der Zugabe von [[Säuren]] oder [[Basen]] den [[pH-Wert]] weitgehend konstant halten. Sie besteht aus einer [[S%C3%A4urest%C3%A4rke|schwachen Säure]] und dem dazugehörigen [[Salz]]. Beispiel: Der '''Essigsäure-Acetat-Puffer''' ist ein Puffersystem bestehend aus [[Essigsäure]] und [[Natriumacetat]].

'''[[Essigsäure]]/[[Acetat]]-Puffer'''. Enthält eine Lösung gleiche [[Stoffmenge]]n an [[Essigsäure]] und [[Natriumacetat]], so erhält man eine Pufferlösung mit dem [[pH-Wert]] 4,6575. Dieser Wert entspricht der [[Säurestärke]] und kann rechnerisch über die [[Puffersysteme#Puffergleichung_nach_Henderson-Hasselbalch|Puffergleichung (s. u.)]] vorhergesagt werden.

Der [[pH-Wert]] einer Pufferlösung aus einer Säure und deren Salz hängt von der [[Säurestärke ]] p''K''_S(Säure) und dem Verhältnis der [[Stoffmengenkonzentration]]en von Säure und deren Salz ab und kann mit der Puffergleichung nach Henderson-Hasselbalch errechnet werden:

{{Bruch|ist==|Rand=0|ZL=|BL=pH|NL=|ZR=&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Salz)|BR=p''K''_S(Säure) + [[Logarithmus|log₁₀ ]] <b>&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;</b>|NR=&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Säure)}}

Zu 990 ml PufferlösungGegeben: p''K''_S(Essigsäure) = 4, die je 0,1 mol 75; ''[[EssigsäureStoffmengenkonzentration|c]] und ''([[Natriumacetat]] enthält) = 0, wird 10 mL Salzsäure mit der Konzentration 1 mol/L; ; ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''([[HClEssigsäure]]) = 0,1 mol/L hinzugegeben. Die zugefügte Stoffmenge an [[Oxonium]]-Ionen beträgt:

''Durch Einsetzen in die Puffergleichung ergibt sich: pH = 4,75 + [[StoffmengeLogarithmus|nlog₁₀]]''([[HCl]]1) = 1 mol/L{{*}}04,01 L75

''[[Stoffmenge|n]]''([[HCl]]) = 0,01 mol== Acetatpuffer bei Säurezugabe ===

Es gilt die Regel: Die starke Säure (hier: Salzsäure) verdrängt die schwächere (hier: Essigsäure) aus ihrem Salz. Folge: Die Essigsäurekonzentration steigt, die Acetatkonzentration sinkt. Um die neuen Konzentrationen und damit den neuen pH-Wert der Lösung zu berechnen, müssen die neuen Stoffmengen zum neuen Volumen (1.000 mL, also 1 L) ins Verhältnis gesetzt werden:* zunächst die zugefügte Stoffmenge der Säureteilchen berechnen, sie beträgt:<br />''[[Stoffmenge|n]]''(HAc[[HCl]])= ''[[EssigsäureStoffmengenkonzentration|c]]''([[HCl]] ) '''&middot;''' ''nV''(Ac[[Salzsäure]])<supbr />-''[[Stoffmenge|n]]''([[HCl]]) = 1 mol/L{{*}}0,01 L<br /sup>)= Acetat ''[[Stoffmenge|n]]''([[EssigsäureHCl]] Acetat) = 0,01 mol * ''n''(Essigsäure) = Base0,1mol + 0, der Akzeptor 01 mol = Säure0, der Donator11 mol * ''n''(Acetat) = 0,1 1mol - 0,01 mol = 0,1 09 mol = reagiert mit Mit ''[[SalzsäureVolumen|V]]'' = 1 L ergeben sich damit als neue Stoffmengenkonzentrationen: * ''c''(Essigsäure)= (0,1 + 0,01)mol/L = 0,11 mol/L* ''c''(Acetat)= (0,1-Ionen verringern <-------- 0,01) mol/L = es entsteht mehr [[Essigsäure]] sich 0,09 mol/L

=== Acetatpuffer bei Zugabe einer Base ===Fügt man der ursprünglichen Pufferlösung [[Natronlauge]] hinzu, reagiert diese mit der [[Essigsäure]]. Die Konzentration der Essigsäuremoleküle sinkt und die Konzentration der Acetat-Ionen nimmt zu. Gibt man 10 mL [[Natronlauge]] der Konzentration ''nc''(HAc[[NaOH]])= Essigsäure 1 mol '''&middot;'n''(AcL^-1)= Acetat Essigsäure Acetat 0hinzu, steigt der [[pH-Wert]] entsprechend an,1mol 0also auf pH 4,1mol84.

+ ''=== pH-Wert-Sprung ohne Puffer ===Zum Vergleich: In einem Liter ungepufferter Lösung, also nur Essigsäure ohne das Salz, ergäbe die gleiche Menge [[Stoffmenge|n]Salzsäure]''([[HCl]]) = 0,01 molden Abfall auf pH 2 und der Laugenzusatz den Sprung auf pH 12.

===Allgemeine Formel=== Acetat + H⁺ {{cb|---------> '''[[Essigsäure]]''' ===Beispiel: Zum besseren Verständnis===  0- 0 Ö 0- 0 <-----[[Salzsäure]] Ö 0- <----[[Essigsäure]] Ö <------Acetat 0- Moleküle Ö 0- Ö = = = 0,1 mol 0,01 mol 0,1 mol  0,1 + 0,01= '''0,11''' 0,1-0,01= '''0|125,09''' Das Acetat nimmt ein H⁺-Ion von der [[Salzsäure]] auf und reagiert wieder zu [[Essigsäure]]. 0- -dadurch werden die [[Essigsäure]] Ö 0- <------ Moleküle mehr Ö 0- -und Acetat-Ionen ------> Ö 0- weniger 0- 0- 0-417|212}}

Daraus ging folgendes hervor: ''c''(HAc)= (0,1 + 0,01)mol/L = 0,11 mol/L ''c''(Ac^-)= (0,1-0,01) mol/L = 0,09 mol/L  Ergebnisse in die vorgegebene pH-Formel eingeben, d. h. '''0,09 mol '''&middot;''' L''' pH= 4,65 + lg------------------ = 4,56 ''Beachtet die Umkehrung'' '''0,11 mol '''&middot;''' L''' ===Acetatpuffer bei Zugabe einer Base =Experimente ==Fügt man der o. a. Pufferlösung 10 mL [[Natronlauge]] der Konzentration ''c''([[NaOH]]) = 1 mol '''&middot;''' L^-1 hinzu, steigt der [[pH-Wert]] entsprechend auf 4,74. In einem Liter ungepufferter Lösung ergibt die gleiche Menge [[Salzsäure]] den * [[Pufferlösungen von pH-Wert]] 2 und der Laugenzusatz den [[bis pH-Wert13 herstellen]] 12. Das bedeutet, dass wenn man der Pufferlösung [[Natronlauge]] hinzufügt, diese mit der [[Essigsäure]] reagiert und somit die Essigsäuremoleküle weniger werden und die Konzentration der Acetat{{Ex-Ionen zunimmt. ''c''(HAc) + [[NaOH]] ----------> ''c''(Ac^-) + H₂O  '''Beispiel''' 0- Ö- <-----NaOH Ö 0- <----[[ec|213|1|Puffersysteme: Essigsäure]] Ö <-----Acetat 0- ÖPuffer}}'''Es entsteht:''' 0{{Ex- -Ö- Ö Öch09|{{fb|162}}|1|Puffersysteme|Herstellung und Prüfung einer Pufferlösung}} 0{{Ex- Ö Öch09|{{fb|162}}|2|Puffersysteme|Pufferwirkung von Wasser}}{{cb|Ex-ch|125, 417|212*|Standardpuffer zur Eichung von [[pH-Meter|pH-Metern]]: Herstellen der Lösung gemäß Tabelle}}

* Alwin Kratochwill: [http://alwinkratkratochwill.funpiclima-city.de/Uepc/UebPC5.pdf Übungsaufgaben mit Lösungen] sowie ein [http://alwinkratkratochwill.funpiclima-city.de/pufferScr.htm pH-Rechner für Pufferlösungen]