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Komplexometrie
 
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fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 08:20    Titel: Komplexometrie Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo alle,

ich habe bei einer Komplexometrie-Aufgabe ein Problem. Wir haben im Tutorium als Ergebnis 106,2 mg Ca 2+. Aber ich bekomme 1062,1 mg heraus.
Ich bin so vorgegangen: n(Ca2+)= n(EDTA)
c(Ca2+)*V(Ca2+)= c(EDTA)*V(EDTA)*t*1/r= 0,05 mol/L*0,01325L*4/ 0,1 = 0,0265 mol/l
n(Ca 2+)= 0,0265 mol/L * 1L= 0,0265 mol ( Auf 1 liter bezogen, weil sich die deutsche Härte 10 mg CaO auf 1 L H2O bezieht...)
m(Ca2+)= n(Ca2+)* M(Ca)= 1,0621 g= 1062,1 mg ---> 106,21 grad deutscher Härte.
In der Vorlesung haben wir das genau so gerechnet. Die Rechenschritte sind 1:1 gleich. Aber im Tutorium haben wir als Ergebnis 106,2 mg Ca2+. Wieso? Was mach ich da falsch?
Die Aufgabenstellung lautet: Aus einer Ca-hältigen Probe (100ml) wurden 25ml entnommen, mit Indikator versetzt und mit EDTA bis zum Farbumschlag titriert. Der Verbrauch betrug 13,25 mL (c(EDTA)=0,05M, M(Ca)=40,08 g/mol). Berechne die Masse (mg) an
Calcium in der Probe.

Meine Ideen:
1 Grad deutscher Härte= 10 mg CaO auf 1 L H2O. Deswegen bin ich bei der Berechnung der Stoffmenge von Ca2+ von 1 Liter ausgegangen. Ist das so falsch? Kann ich hier in diesem Fall von 1 Liter ausgehen, obwohl hier die Molare Masse von Ca gegeben ist. Gilt das mit 1 L nur für CaO oder kann ich 1 Liter auch für Ca einsetzen??
Könnt ihr mir BITTE weiterhelfen?
imalipusram



Anmeldungsdatum: 11.04.2020
Beiträge: 980
Wohnort: Da, wo es den leckersten Leberkäse gibt

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 08:27    Titel: Antworten mit Zitat

Auf die Probe (100mL) bezogen, kommen 106.2mg raus. Du gibst einen Gehalt von 1062mg/L an. An sich kein Widerspruch.
_________________
$sudo make coffee!
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 08:44    Titel: Antworten mit Zitat

Hier stimmt einiges nicht.
1. Deutsche Härte sind 10 mg/l CaO nicht Ca2+
2. 0,05 m EDTA zeigt genau 0,05 m = 2 mg Ca , M(Ca) = 40 g/ mol.
3. Es wurden 13,25 ml verbraucht, das sind dann 26,5 mg
4. Die befanden sich in 25 ml. In 100 ml dann 4 mal so viel, also 106 mg

Das ist das Ergebnis.

Die Härte wäre 106 mg/40*56 =148 mg CaO in 100 ml was 148 ° dH entspricht.


Zuletzt bearbeitet von Nobby am 23. Apr 2021 12:34, insgesamt einmal bearbeitet
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 09:40    Titel: Antworten mit Zitat

@Nobby, wie bist du auf 0,05 m = 2 mg Ca gekommen? Ich versteh´deine Rechnung nicht..

@imalipusram, ja, ich glaube ich weiss, wo der fehler ist. Ich habs auf 1 Liter bezogen, weil ich dachte dass sowohl Ca sich auf 1 Liter bezieht. Ich hab dann einfach n(Ca2+)= n(Ca2+) * M(Ca)= 0,0265 mol/L * 0,1 L= 0,00265 mol. Und so komme ich auch auf 106.2mg.

Muss ich beim berechnen der Stoffmenge darauf achten, ob die Molare Masse von CaO oder Ca2+ gegeben ist. Wie kann ich wissen, ob ich die rechnung jetzt auf 1 liter beziehen muss oder direkt mit dem gesamten Volumen rechnen muss? Also woher weiss ich, dass ich jetzt bei der Stoffmengenberechnung vin Ca+ das Volumen auf 1 Liten beziehen muss oder wie in diesem Fall jetzt mit 0,1 Liter rechnen muss? Meistens stehen diese Fragen: Berechne die Gesamtwasserhärte als Ca2+ und in grad deutscher Härte. Und: Berechne die masse mg an Ca in der Probe.

Erkennt man also an der Aufgabenstellung, ob man mit 1 Liter rechnet oder nicht?? Ich hoffe ihr wisst was ich meine.

Aber wie imalipusram schon erwähnt hat, sollte als ergebnis 106.2mg rauskommen.
AC-Gast
Gast





BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 09:53    Titel: Calcium Antworten mit Zitat

Für diese Aufgabe "Aus einer Ca-hältigen Probe (100ml) wurden 25ml entnommen, mit Indikator versetzt und mit EDTA bis zum Farbumschlag titriert. Der Verbrauch betrug 13,25 mL (c(EDTA)=0,05M, M(Ca)=40,08 g/mol). Berechne die Masse (mg) an
Calcium in der Probe
" mußt du nicht mit Härtegraden rechnen.
Wie bei jeder Titration erhält man direkt nur eine bestimmte Masse oder Stoffmenge an Analyt,die in dem titrierten Probenvolumen enthalten ist.
Das kann man auf Stoffmenge(allg. Gehalt) der Gesamtprobe umrechnen und das auch als Konzentration angeben.
Aus Konzentration c(Titrand)(hier EDTA) und dem Volumen V(Titrand) ergibt sich,unter Berücksichtigung der Stöchiometrie der Komplexierungsreaktion
(hier 1:1 Ca:EDTA) die Stoffmenge Calcium.
Das n(Ca) ist für deine Aufgabe in m(Ca) umzurechnen und auf die 100 ml
(Faktor 4 ,s.o.).
Als Konzentration in mol/l mußt du natürlich den Wert mal 10 nehmen.
Für Umrechnung auf deutsche Härte mußt du das Massenverhältnis von Ca zu CaO berücksichtigen.

AC-Gast.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 10:07    Titel: Antworten mit Zitat

warum muss ich den Wert mal 10 nehmen? Und für die umrechnung auf deutsche härte muss ich die masse durch 10 mg teilen.

Ich hab ja oben die ausgebesserte form hingeschrieben. Ist das so nicht richtig?
Also n(Ca2+)= n(Ca2+)* M(Ca)= 0,0265 mol/L * 0,1 L= 0,00265 mol
m(Ca2+)= 0,00265 mol*40,08= 106,212 --> 10,612 in grad deutscher härte
AC-Gast
Gast





BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 11:19    Titel: calcium Antworten mit Zitat

In der Aufgabe steht nichts von Angabe in Grad Wasserhärte.
Über n=c*V erhält man 0,6625 mmol Ca in den titrierten 25 ml (Aliquot der Probe).
Über m=n*M ergibt das 26,55 mg Ca .
Auf die Gesamtprobe waren das 106,2 mg in 100 ml .
Das kann man angeben als 1,06 g/l oder eben als 26,5 mmol/l .
Du kannst das umrechnen in Grad deutsche Härte über verschiedene Werte.
Bei wikipedia findest du z.B.,daß 1° dH 0,1783 mmol/l entsprechen.
Dabei sind für die Gesamthärte eigentlich auch die Mg-Ionen zu beachten.
Für die mmol/l-Angabe ist es gleich,ob ,am von Ca2+-Ionen,CaO oder CaCO3 ausgeht,es bleibt die gleiche Stoffmenge.
Daher entsprächen die 26,5 mmol/l einer Wasserhärte von 148,6 ° dH .

AC-Gast.
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 12:31    Titel: Antworten mit Zitat

@ Fragensteller.

1 mol EDTA reagiert 1:1 mit Ca was auch 1 mol entspricht
Wenn 0,05 mol/l vorliegen, dann sind das auch 0,05 mol/l Ca. Multipliziert mit der molaren Masse von 40 g/mol ergibt 2 g/ l bzw. 2 mg pro ml.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 18:28    Titel: Antworten mit Zitat

Aber mein rechenweg stimmt doch auch? Was is an meiner Rechnung falsch??
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 23. Apr 2021 18:34    Titel: Antworten mit Zitat

Wie oben schon von den Kollegen vorgerechnet, sollte die Masse der Probe festgestellt werden und nicht die Konzentration und die Härte bezieht sich auf 10 mg/l CaO nicht Ca2+.

Das waren die Fehler.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 08:40    Titel: Antworten mit Zitat

Aber mein Rechenweg stimmt doch auch?
Also nochmal: n (Ca2+)=0,01325 L*0,05mol/L*4=0,00265 mol
m(Ca2+)=n(Ca2+)*M(Ca2+)=0,00265 mol * 40,08 g/mol= 106,2 mg

Ein anderer rechenweg wäre: c(Ca2+)=0,01325*0,05*4/0,1=0,0265 mol/L
n(Ca2+)=0,0265 mol/L * 0,1 (gesamtvolumen)=0,00265 mol
m(Ca2+)=0,00265 mol* 40,08 g/mol=0,1062 g= 106,2 mg

So mach ich´s immer. Was ist daran falsch?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 09:06    Titel: Antworten mit Zitat

Das sagt doch keiner.
AC-Gast
Gast





BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 10:45    Titel: Rechnung Antworten mit Zitat

fragenstellen123 hat Folgendes geschrieben:

Also nochmal: n (Ca2+)=0,01325 L*0,05mol/L*4=0,00265 mol
m(Ca2+)=n(Ca2+)*M(Ca2+)=0,00265 mol * 40,08 g/mol= 106,2 mg

Ein anderer rechenweg wäre: c(Ca2+)=0,01325*0,05*4/0,1=0,0265 mol/L
n(Ca2+)=0,0265 mol/L * 0,1 (gesamtvolumen)=0,00265 mol
m(Ca2+)=0,00265 mol* 40,08 g/mol=0,1062 g= 106,2 mg


Der obige WEg ist richtig,damit bekommst du die Masse an Calcium in der
(gesamten) Probe.
Dein 2. Weg ist für mich leider sehr unübersichtlich,da verliert man leicht den Überblick,was du berechnest,nicht nur,weil da Einheiten teilweise fehlen.
Aber es ging auch darum,daß du anschließend immer noch auf °dH umrechnen wolltest(war in der aufgabe nicht gefordert).
Das mit den "10 mg" hat Nobby ja schon erklärt.ansonsten hier:
"Die Wasserhärte wurde in Deutschland und Österreich früher in Grad deutscher Härte (°dH) angegeben. Dabei war 1 °dH formal als 10 mg CaO je einem Liter Wasser definiert."
Würde man also die 1062 mg Calcium pro Liter in CaO umrechnen,wären das 1486 mg CaO pro Liter.

AC-Gast.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 12:06    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, danke. Die obige rechnung hab ich verstanden.

aber das mit der deutschen härte versteh´ ich immer noch nicht. Wir haben ja immer durch 10 mg geteilt (gilt nur für CaO). Und du teilst hier 26,5/0,1783. Wann weiss man, mit welcher zahl man die masse teilen muss, damit man auf die deutsche härte kommt. Das mit der deutschen Härte habe ich immer noch nicht ganz verstanden.
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 12:18    Titel: Antworten mit Zitat

Er hat das Verhältnis der Molmassen mit eingerechnet
.

1 mol Ca ist auch 1 mol CaO

10 mg sind 10/56 = 0,178 mmol

Wenn also 26,5 mmol vorliegen muss man durch 0,178 dividieren um auf den Härte Wert zu kommen.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 12:41    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, aber wieso 0,178? Wieso nicht durch 10 mg, wie bei 1 dh= 10 mg Ca2+ auf 1 L H2O?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 12:59    Titel: Antworten mit Zitat

Weil es falsch ist. 1 ° dH sind nicht 10 mg Ca2+ sondern 10 mg CaO pro 1 liter.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 14:03    Titel: Antworten mit Zitat

Achso, mein fehler, stimmt CaO. Aber mann kann es ja trotzdem durch 10 dividieren? Also ich kann ja Ca2+ als CaO betrachten. n(Ca2+)=Ca(CaO)

EDIT: Ich glaube ich habs jetzt verstanden (hoffe ich zumindest). Wenn wir von der stoffmenge mol auf die Härte kommen wollen, dann müssen wir es immer durch 0,1783 dividieren (bezogen auf 1 L). Wenn wir aber von der Masse mg auf die Härte umrechnen wollen, dann müssen wir immer durch 10 dividieren??
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 16:09    Titel: Antworten mit Zitat

LOL Hammer Der Kandidat hat 99 Punkte. Ab 100 gibt es einen Leuchtkeks.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 16:32    Titel: Antworten mit Zitat

ist das jetzt ironie oder stimmt´s wirklich? Big Laugh hahah
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 16:33    Titel: Antworten mit Zitat

Es stimmt wirklich.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 16:57    Titel: Antworten mit Zitat

@Nobby, vielen Dank! Es hat zwar lang gedauert bis ich´s gecheckt habe, aber im Endeffekt hab ich´s jetzt.

Ich hätte aber aber noch eine letze Frage. Bei solchen komplexometrischen Rechenaufgaben muss man immer die Reaktionsgleichung angeben. Wie sieht die Rkt.glg. hier in diesem Fall aus? Wie ich weiss lautet die Glg. folgendermaßen:
I: Ca 2+ + [MgEDTA]2- + ErioT --> [CaEDTA]2- + [MgErioT]
II: [MgErioT] + EDTA 4- --> [MgEDTA]2- + ErioT
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Siehe hier

http://genchem.rutgers.edu/edtaeq.html
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

Also müsste ich alle 3 Gleichungen angeben?
CaCO3 + 2 HCl -------> CaCl2 + CO2 + H2O
Ca+2 + EDTA-4 ------> CaEDTA-2
Mg In + EDTA-4 ------> MgEDTA-2 + In-2

oder reicht es wenn ich nur Ca+2 + EDTA-4 ------> CaEDTA-2 angebe?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Nur die zwei unteren Gleichungen.

Die Salzsäure diente nur dazu das Calcium aus dem Kalk zu lösen. Normalerweise geht man davon aus, das man Ca2+ vorliegen hat.
AC-Gast
Gast





BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 17:57    Titel: EDTA Antworten mit Zitat

fragenstellen123 hat Folgendes geschrieben:
oder reicht es wenn ich nur Ca+2 + EDTA-4 ------> CaEDTA-2 angebe?


Wenn ihr mit Magnesium zur Verbesserung der Erkennbarkeit des Umschlagpunkts gearbeitet habt,sollte das in Form der RG dargestellt werden.
Es gibt verschiedene Möglichkeite der Titration von Calcium,auch eine,wo mit Erio-T als indikator gearbeitet wird,jedoch ohne Mg-Zusatz.
Für die Auswertung ist jedoch nur das Verhältnis von Ca zu EDTA wichtig,die im Verhältnis 1:1 reagieren.

AC-Gast.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 18:08    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, vielen Dank an alle! Ich zwar oben geschrieben, dass das die letzte Frage ist, aber mich würde auch noch interessieren, wofür EDTA verwendet wird.
Meine Überlegung: EDTA wird für die komplexometrische bestimmung von metallkationen verwendet. Also EDTA sorgt dafür, dass es zu einer Ausbildung eines Metallkomplexes mit dem Metallkation kommt. EDTA schnappt sich quasi ein Metallkation und bildet einen starken Komplex,
Aber die erklärung scheint mir zu wenig. Ist das wirklich eine gute Erklärung, wofür EDTA verwendet wird? Würdet ihr dazu noch etwas ergänzen?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 5406
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 18:24    Titel: Antworten mit Zitat

Es wird zum Komplexieren von Metallen verwendet.
Eine Anwendung sind alkalische Kupferbäder, die zur stromlosen Beschichtung von Werkstücken verwendet werden.
Das Hydroxidion komplexiert schon zu Cupraten aber ist zu instabil. Ein Zusatz an EDTA oder anderen Komplexen stabilisiert.
Mittels Formaldehyd wird der Redoxvorgang eingeleitet.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 18:36    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, vielen Dank! Ich glaube soweit reichen die infos.
AC-Gast
Gast





BeitragVerfasst am: 24. Apr 2021 22:23    Titel: EDTA Antworten mit Zitat

Als letzter Beitrag(wie will sse) der Hinweis,daß EDTA auch bei der CHelattherapie zum Einsatz kommt.Wirkt bei wirklichen Schwermetallvergiftungen,wird leider auch bei sogenannten "Ausleitungen" verwendet,wo teils obskure Anwendungenvorkommen.
Grundlage ist stets die Komplexbildung vo EDTA mit Metallkationen,die zweiwettig und höher vorliegen.

AC-Gast.
fragenstellen123



Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 849

BeitragVerfasst am: 25. Apr 2021 18:13    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank für die Info AC-Gast!
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