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Puffersysteme

Merke

Puffersysteme sind Lösungen aus einer starken Säure/Base und ihrer korrespondierenden Base/Säure (Salz).  Puffer werden eingesetzt, um in einem begrenzten Maß den pH-Wert konstant zu halten.

Bedeutung und Vorkommen von Pufferlösungen:

Pufferlösungen werden im Labor eingesetzt, um z.B. die chemischen Bedingungen, die in einer Zelle herrschen, für ein im Reagenzglas eingesetztes Enzym zu simulieren. Wie bereits oben erwähnt, ist der pH-Wert entscheidend für alle biochemischen Reaktionen, die durch Enzyme katalysiert werden. Jedes Enzym weißt ein pH-Optimum auf und muss entsprechend mit "passender" Pufferlösung behandelt werden. Nur so ist ein problemloses Funktionieren eines Organismus bzw. eines Enzyms im Reagenzglas möglich.

Der größte natürliche Puffer ist das CO2-H2CO3-System des menschlichen Bluts, das den pH-Wert bei ca. 7,4 konstant hält. Kommt es bei einem Patienten zu einer Verminderung des pH-Werts, spricht man von einer Acidose, bei einer Erhöhung von einer Alkalose.

Wirkungsweise:

Die Wirkung des Puffers beruht auf der Umsetzung der zugegebenen Base/Säure bzw. der Protonen und Hydroxidionen. Die Säure gibt Protonen ab und neutralisiert somit die zugegeben Hydroxidionen, die Base/das Salz fängt Protonen ab und neutralisiert so die Protonen. Auf diese Weise kann der Puffer den pH-Wert zunächst weitgehend konstant halten, ab einer bestimmten Menge, bricht jedoch der pH-Wert zusammen und die Wirkung geht verloren.

Der pH-Wert einer Puffer-Lösung gibt denjenigen Wert an, auf dem die Lösung konstant gehalten werden soll. Diese kann mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet werden:

pH = pKS + log(c(A-)/c(HA))

image
Lückentext
Vervollständigen Sie die Gleichung zu Henderson-Hasselbalch:

Der pH-Wert einer Puffer-Lösung gibt denjenigen Wert an, auf dem die Lösung gehalten werden soll. Diese kann mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet werden:

pH = pKS + (c( )/c(Säure))

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Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Vorstellung des Online-Kurses Anorganische ChemieAnorganische Chemie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Anorganische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Einleitung zu Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Aggregatzustände
    • Gemische und Reinstoffe
    • Elemente und Atomaufbau
    • Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Einleitung zu Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Metalle und Nichtmetalle
    • Elektronegativität (EN)
    • Ionisierungsenergie (IE) und Elektronenaffinität (EA)
    • Chemisches Rechnen
  • Chemische Reaktionen
    • Einleitung zu Chemische Reaktionen
    • Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
    • Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts
    • Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Einleitung zu Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Haber-Bosch-Verfahren
      • Ostwald-Verfahren
      • Kontaktverfahren
  • Bindungsarten
    • Einleitung zu Bindungsarten
    • Lewis-Schreibweise
    • Starke Bindungen
      • Einleitung zu Starke Bindungen
      • Ionenbindung
      • Atombindung
      • Koordinative Bindung
      • Metallbindung
    • Schwache Bindungen
      • Einleitung zu Schwache Bindungen
      • Wasserstoffbrückenbindungen
      • Van-der-Waals-Bindungen
  • Fällungsreaktionen
    • Einleitung zu Fällungsreaktionen
  • Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Säure-Base-Chemie
      • Einleitung zu Säure-Base-Chemie
      • Definition: Säuren und Basen
      • Protolyse von Säuren und Basen
        • Einleitung zu Protolyse von Säuren und Basen
        • Protolyse einer Säure
        • Protolyse einer Base
      • Konjugierte Säure-Base-Paare
      • Mehrprotonige Säuren
      • Ampholyte
      • Autoprotolyse des Wassers
      • Ionenprodukt des Wassers
      • pH-Wert
      • Neutralisation
      • Säure- & Basenstärke
      • Starke Säuren und Basen
      • Puffer
      • Indikatoren
      • Säure-Base-Titration
    • Redox-Chemie
      • Einleitung zu Redox-Chemie
      • Oxidation und Reduktion
      • Oxidationszahlen/ Oxidationsstufen
      • Aufstellen von Redoxgleichungen
      • Dis- und Komproportionierung
      • Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • Einleitung zu Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • DANIELL-Element/ galvanische Zelle
        • Elektrochemische Spannungsreihe
        • Konzentrationsabhängigkeit der Elektrodenpotentiale
        • Nernst-Gleichung
        • Korrosion
        • Elektrolyse (allgemein)
          • Einleitung zu Elektrolyse (allgemein)
          • Technisch interessante Elektrolysen
            • Einleitung zu Technisch interessante Elektrolysen
            • Chloralkali-Elektrolyse
            • Kupfer-Raffination
            • Wasserstoffgewinnung/Wasserelektrolyse
  • Komplexe
    • Einleitung zu Komplexe
    • Zähnigkeit der Liganden
    • Nomenklatur-Regeln
      • Einleitung zu Nomenklatur-Regeln
      • Anwendung der Nomenklatur-Regeln
  • Donator-Akzeptor
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor
    • Redox-Reaktionen-Konzept
      • Einleitung zu Redox-Reaktionen-Konzept
      • Oxidations-Reduktionsmittel und Oxidationszahlen
      • Galvanisches Element und Nernstgleichung
      • Elektrolyse
      • Energiequellen der Elektrochemie
      • Technische Elektrolysen
    • Säure-Base-Konzept
      • Einleitung zu Säure-Base-Konzept
      • Herleitung der Parameter - Massenwirkungsgesetz
      • Stärke von Säuren und Basen
      • pH-Konzept
      • Puffersysteme
      • Titrationsverfahren
  • Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
    • Einleitung zu Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
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