Elemente und Moleküle, Schulbuch

63 4.2 SÄUre-BaSe-reaKTiOnen 7 13 5 11 3 9 1 0,1-M-HAc 0,1-M-NH 4 OH 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 Zugesetzte mL HAc (c = 0,1 mol/L) Zugesetzte mL NH 4 OH (c = 0,1 mol/L) pH-Wert Abb. 63.1: Titrationskurve von schwacher Säure und schwacher Base Abb. 63.2: Ablauf einer Titration Ein geeigneter Indikator muss seinen Umschlagsbereich in der Nähe des Äquiva- lenzpunktes haben. Aus den Titrationskurven erkennt man, dass bei der Titration einer starken Säure viele Indikatoren geeignet sind; bei der Titration einer schwa- chen Säure benötigt man einen Indikator, dessen Umschlagsbereich im Basischen liegt (zB Phenolphthalein, Abb. 257.3). Für die Titration von schwachen Basen mit starken Säuren gelten die analogen Über- legungen. (Abb. 62.3) So benötigt man für die Titration einer schwachen Base einen im sauren Bereich „umschlagenden“ (dh. seine Farbe wechselnden) Indikator, zB Methylorange. Bei einer Säure-Base-Titration muss zumindest einer der Reaktionspartner stark sein. Titriert man eine schwache Säure mit einer schwachen Base, so ergibt sich kein pH-Wert-Sprung. (Abb. 63.1) Auswertung der Titration: Am Äquivalenzpunkt gilt: n (H 3 O + ) = n (OH – ) Mit n = c • V erhält man: ■ 63.1: Konzentrationsbestimmung einer Salzsäure-Lösung Titrier 10 mL Salzsäure ( c = ca. 0,1 mol/Liter) mit NaOH ( c = 0,1 mol/Liter) und berechne die genaue Konzentration der Salzsäure! Verwend die Indika- toren Bromthymolblau, Methylorange und Phenolphthalein! Vergleich die Titra- tionsergebnisse! ■ 63.2: Gehaltsbestimmung eines Speiseessigs an Essigsäure Titrier 10 mL Speiseessig (1:10 verdünnen) mit NaOH ( c = 0,1 mol/Liter)! Als Indika- tor verwende Phenolphthalein! Berechne aus dem Verbrauch die Konzentration der Essigsäure in mol/Liter! Rechne die Angabe in Massenprozent um (Dichte des Speiseessigs: 1 kg/Liter)! Vergleich mit der Angabe auf der Essigflasche! ■ 63.3: Bestimmung des p K A -Wertes der Essigsäure Wiederhol den vorigen Versuch ohne Indikator, gib aber nur die halbe Menge der vorher zur Neutralisation verbrauchten Natronlauge zu! Miss den pH-Wert mit ei- nem pH-Meter, um den p K A -Wert der Essigsäure zu bestimmen! Vergleich mit dem p K A -Wert aus der p K A -Tabelle! ■ 63.4: Konzentrationsbestimmung einer Ammoniak-Lösung Titrier 10 mL Ammoniak-Lösung ( c = ca. 0,1 mol/Liter) mit Salzsäure der Konzentra- tion c = 0,1 mol/Liter! Welcher Indikator (Auswahl: Bromthymolblau, Methylorange, Phenolphthalein) ist geeignet? Bestimm die genaue Ammoniakkonzentration ! SCHÜLeRVeRSUCHe Beispiel: Bei der Titration von 10 mL Salzsäure werden bis zum Äquivalenzpunkt 14 mL NaOH (= 1 mol/L) benötigt. c (OH – ) V (OH – ) V (H 3 O + ) c (H 3 O + ) Bekannte Konzentration der Titerlösung Ableseergebnis an der Bürette Vorlage im Titrierkolben Gesucht? • c (H 3 O + ) V (H 3 O + ) V (OH – ) c (OH – ) Bekannte Konzentration der Titerlösung Ableseergebnis an der Bürette Vorlage im Titrierkolben Gesucht? • • • = = c (HCl) = c (OH – ) • V (OH – ) V (H 3 O + ) = 1,4 mol/Liter 1 • 14 10 = Indikator hat “umgeschlagen” Verbrauch an Titerlösung in mL 4 Titerlösung Bürette 3 1 25 mL bestimmtes Volumen Pipette Probe Deionat Indikator Probe Deionat 2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv