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Henderson-Hasselbalch

Herleiten, einsetzen, nach Säurezugabe neu bilanzieren — 30 Übungen, bis die Puffergleichung sicher sitzt.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.

A1
Was bei der Zugabe geschieht
AFB I

Ordnen Sie jeder Maßnahme am Puffer (schwache Säure HA und Base A⁻) die passende Wirkung zu, indem Sie die Karten verbinden.

Decken Sie zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
H₃O⁺ reagiert mit A⁻ zu HA: n(A⁻) sinkt, n(HA) steigt. OH⁻ reagiert mit HA zu A⁻. Beim Verdünnen ändern sich beide Konzentrationen im gleichen Maß, das Verhältnis bleibt. pH = pKs gilt bei gleichen Stoffmengen. Im Zähler steht die Base A⁻. Typischer Fehler: Zugabe von Säure und Lauge zu vertauschen.
Säure wird von der Base abgefangen, Lauge von der Säure.
Beim Verdünnen kürzt sich der Faktor 1/V im Verhältnis heraus.
A2
Methanoatpuffer: Verhältnis und pH
AFB I

Ordnen Sie jedem Stoffmengenverhältnis n(HCOO⁻) : n(HCOOH) den pH-Wert zu (pKs = 3,75).

Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
lg 2 = 0,30; lg 4 = 0,60; lg 5 = 0,70. Mehr Base → pH über pKs, mehr Säure → pH unter pKs.
Ansatz: pH = 3,75 + lg(Verhältnis).
Weiter: lg 2 ≈ 0,3
A3
Ethylammonium wird verbraucht
AFB II

Stellen Sie im Balkendiagramm die Stoffmenge der Säure dar: Ein Puffer enthält 10 mmol Ethylammonium-Ionen \(\ce{C2H5NH3+}\) und 10 mmol Ethylamin; es wird Natronlauge zugegeben. Die Balken zeigen \(n(\ce{C2H5NH3+})\) nach Zugabe von 0, 2, 4 und 6 mmol Natronlauge.

Balken mit der Maus ziehen oder nach Tab mit ↑/↓ einstellen.
Das Ethylammonium-Ion ist die Säure des Puffers: C₂H₅NH₃⁺ + OH⁻ → C₂H₅NH₂ + H₂O. Je mmol OH⁻ sinkt n(C₂H₅NH₃⁺) um 1 mmol: 10, 8, 6, 4 mmol. Typischer Fehler: die Stoffmenge der Säure mit der Zugabe wachsen zu lassen.
Welche Komponente reagiert mit OH⁻?
n = 10 − n(OH⁻): 10; 8; 6; 4.