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Phosphorsäure und ihre Salze als pH-Puffer

Gesucht ist der pH-Wert von vier Lösungen:

• 0.2 molare H₃PO₄
• 0.2 molare NaH₂PO₄
• 0.2 molare Na₂HPO₄
• 0.2 molare Na₃PO₄

Vorgehensweise

In allen vier Fällen startet man mit reinem Wasser (Taste H2O im Hauptfenster), danach Taste Reac.

Beim ersten Beispiel wählt man aus dem Listenfeld “H3PO4” und trägt dazu den Wert 200 mmol/L ein — siehe rechts.

Danach Start-Taste. Der berechnete pH-Wert wird sofort angezeigt: pH = 1.46.

Ergebnisse

Wiederholt man diese Prozedur für die anderen drei Fälle, dann gelangt man zu folgendem Ergebnis (für 25):

0.2 molare H3PO4	pH = 1.46	( I = 0.04 M )
0.2 molare NaH2PO4:	pH = 4.40	( I = 0.20 M )
0.2 molare Na2HPO4:	pH = 9.23	( I = 0.53 M )
0.2 molare Na3PO4:	pH = 12.57	( I = 1.08 M )

Man beachte wie die Ionenstärke zunimmt, bis zu I = 1.08 M bei Na₃PO₄. Dies macht eine Aktivitätskorrektur erforderlich (welche in den Rechnungen auch berücksichtigt ist).

Nebenbei: NaH₂PO₄ und Na₂HPO₄ bilden ein konjugiertes Säure-Base-Paar. Sie eignen sich hervorragend als Puffer.