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]].
Gibt man einer solchen Pufferlösung Säure, also H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen hinzu, so reagieren diese zunächst mit den im Salz vorhandenen [[Acetat|H<sub>3</sub>C-COO<sup>-</sup>]]-Ionen zur [[Essigsäure|H<sub>3</sub>C-COOH]]. Der [[pH-Wert]] bleibt nahezu gleich und verschiebt sich erst, wenn das Salz komplett umgesetzt wurde.
* [[Pufferlösungen von pH 2 bis pH 13 herstellen|Beschreibung]]
* [[pH-Wert einer Salzlösung]]
=== Standardpuffer ===
* Standardpuffer zur Eichung von [[pH-Meter|pH-Metern]], in: [[Chemie heute]], S. 417
== pH-Wert einer Pufferlösung ==
Zu 990 mL Pufferlösung, die je 0,1 mol [[Essigsäure]] und [[Natriumacetat]] enthält, wird 10 mL Salzsäure mit der Konzentration ''c''([[HCl]]) = 1 mol/L hinzugegeben. Wie ändert sich der pH-Wert?
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 an der Säureteilchen berechnen, sie beträgt:<br />''[[Stoffmenge|n]]''([[HCl]]) = ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''([[HCl]]) '''·''' ''V''([[Salzsäure]])<br />''[[Stoffmenge|n]]''([[OxoniumHCl]]) = 1 mol/L{{*}}0,01 L<br />''[[Stoffmenge|n]]''([[HCl]]) = 0,01 mol* ''n''(Essigsäure) = 0,1mol + 0,01 mol = 0,11 mol * ''n''(Acetat) = 0,1mol -Ionen beträgt0,01 mol = 0,09 mol Mit ''[[Volumen|V]]'' = 1 L ergeben sich damit als neue Stoffmengenkonzentrationen:* ''c''(Essigsäure)= (0,1 + 0,01)mol/L = 0,11 mol/L* ''c''(Acetat)= (0,1-0,01) mol/L = 0,09 mol/L
''[[Stoffmenge|n]]''([[HCl]]) Ergebnisse in die Puffergleichung einsetzen und neuen pH-Wert berechen: 0,09 mol{{*}}L pH = ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''([[HCl]]) '''·''' ''V''([[Salzsäure]])4,75 + log<sub>10</sub> ------------- = 4,66 0,11 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 [[Stoffmenge|nNatronlauge]]der Konzentration ''c''([[HClNaOH]]) = 1 mol'''·''' L<sup>-1</L{{*}}0sup> hinzu, steigt der [[pH-Wert]] entsprechend an, also auf pH 4,01 L84.
Fügt man der ursprünglichen Pufferlösung 10 mL [[Natronlauge]] der Konzentration ''c''([[NaOH]]) = 1 mol '''·''' L<sup>-1</sup> hinzu, steigt der [[pH-Wert]] entsprechend an, also auf pH 4,84.
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-Ionen zunimmt.
Zum Vergleich: In einem Liter ungepufferter Lösung, also nur Essigsäure ohne das Salz, ergäbe die gleiche Menge [[Salzsäure]] den Abfall auf pH 2 und der Laugenzusatz den Sprung auf pH 12.
{{cb|-|125, 417|212}}
== Experimente ==
* [[Pufferlösungen von pH 2 bis pH 13 herstellen]]
{{Ex-ch09|{{fb|162}}|1|Puffersysteme|Herstellung und Prüfung einer Pufferlösung}}
{{Ex-ch09|{{fb|162}}|2|Puffersysteme|Pufferwirkung von Wasser}}
{{Ex-ch|417|*|Standardpuffer zur Eichung von [[pH-Meter|pH-Metern]]: Herstellen der Lösung gemäß Tabelle}}
{{www}}
* Alwin Kratochwill: [http://kratochwill.lima-city.de/Uepc/UebPC5.pdf Übungsaufgaben mit Lösungen] sowie ein [http://kratochwill.lima-city.de/pufferScr.htm pH-Rechner für Pufferlösungen]