Acidimetrie, Komplexometrie, Gravimetrie

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Hallo alle,

könntet ihr meine Aufgaben kontrollieren und sagen, wo der Fehler liegt?
Ich habe hier 2 Aufgaben, die ich gelöst habe. Aber ich mir unsicher, ob ich alle richtig gerechnet habe..

1) Bei der komplexometrischen Titration einer Gesamtwasserhärte werden für ein 50 mL Aliquot (50/500) 16,25 mL EDTA-Maßlösung (0,01, t=1,052) verbraucht. Berechne die Gesamtwasserhärte als Ca2+ (mmol/L) und in Grad deutscher Härte (M(CaO)=56,0774 g/mol).

Mein Rechenweg: n(Ca2+)=n(EDTA)
n(Ca2+)= c(EDTA)*V(EDTA)*1/r*t
c(Ca2+)=0,01 mol/l * 0,01625 l * 1,052/(0,1)=0,0017095=1,7095 mmol/L in 100 mL --> 9,5 grad deutscher Härte.
Ich war mir hier nicht sicher. Hätte ich da mit 100 mL rechnen sollen oder mit 500?? Für die deutsche Härte muss ich mit 100 mL rechnen, aber wenn ich ganz normal die Konz. rechne in mmol/L, muss ich da dann auch mit 100 mL rechnen oder spielt´s hier in diesem Fall keine Rolle, ob 500 ml oder 100 ml?

2)Bei einer acidimetrischen Bestimmung von Carbonat wurden aus einem 100 mL Kolben 25 mL entnommen und mit einer 0,1 M Salzsäure (t=1,025) titriert. Dabei wurden 15,75 mL Salzsäure verbraucht. Berechne die Menge Natriumcarbonat in mg in der Probe (M(Na2CO3)= 105, 99 g/mol). Nenne die Anzahl und die Lage (sauer, basisch, neutral) der/des Äquivalenzpunkte/s der Titrationskurve. Nennen Sie den verwendeten Indikator.

Als ergebnis habe ich: 342,22 mg rausbekommen.

Wie erkennt man hier, ob der ÄP sauer, basisch oder neutral ist?? Ich weiß nur, dass wir hier 2 ÄP haben und man als Indikator Methylorange oder Phenolphthalein verwenden kann. Aber wieso?

Ich bedanke mich für jegliche hilfe!

AC-Gast · Gast

Du hast,wenn ich das so seh,nicht auf die Einheiten geachtet und dich dann verrechnet.
Es gilt für die Titration : n= V * c * f
Damit 0,01625 l * 0,01 mol/l * 1,052 .
Das ergibt 0,17095 mmol Ca,die sich im Aliquot befanden.
Aus der Stoffmenge und dem Volumen ergibt sich die Konzentration zu 3,419 mmol/l (Faktor 20 ,da 20* 50 ml einen Liter ergeben).
Das entspräche auch der Konzentration von CaO (in mol pro Liter).
Über m=n*M und der molaren Masse M(CaO) kommt man auf 191,73 mg CaO
pro Liter.
Das entspricht 19,17 °dH .

AC-Gast.

AC-Gast · Gast

Die Menge an Carbonat paßt Big Laugh

.
Da Kohlensäure eine zweiprotonige Säure ist,hat sie auch zwei Protolysestufen(Hydrogencarbonat,Carbonat),die bei der Titration in den ÄP zu sehen sind.
Man kann die Lage der ÄP über die pKs-Werte berechnen oder qualitativ sagen,daß der 1.ÄP im Basischen liegt(ca. bei Rock

und der 2.ÄP im schwach sauren(ca. 6.5).
Dafür muß man schon ungefähr die Säurestärke kennen,bzw. wie stark basisch Carbnat und Hydrogencarbonat reagieren.
Bei mehrprotonigen Säuren sind u.U. nicht immer alle ÄP deutlich in einer Titrationsstufe zu erkennen,hier aber möglich.
Da man eine vollständige Titration über beide ÄP macht,liegt der Umschlagpunkt im sauren Bereich,weswegen hier die Verwendung von Methylorange als Indikator sinnvoll ist.
Phnolphthalein wird dagegen bei der Titration von Carbonat nur bis zum 1. ÄP eingesetzt(vgl. Bestimmung der Teilalkalinität von Wasser,wo NaOH und Carbonat titriert werden gegen HCl).

AC-Gast.

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

1. Ist falsch. Warum hast Du mit 100 ml gerechnet. Es wurden 50 ml entnommen.
Zu berechnen wäre die Konzentration CaO in mg/ l oder Ca in mmol/l

10 mg CaO pro l oder 0,178 mmol/ l sind 1 °dH

2. Ist Blödsinn, der Indikator muss vorher genannt sein. Je nach Indikator entspricht 1 mmol HCl 1 mmol Na2CO3 oder nur 0,5 mmol Na2CO3.

Stoffmenge der HCl berechnen sind 1,614 mmol.
Fraglich ist die Angabe 100 ml Kolben. War das Volumen 100 ml oder war nur ein Gefäß genommen worden wo etwas mehr als 25 ml drin waren. Also der Wert könnte 4 mal so hoch sein.

Mit der molaren Masse von 106 g/ mol oder deren Hälfte ergibt sich die Masse.

@AC Gast. Der Wert passt nur wenn tatsächlich auf 100 ml hoch gerechnet wurde und Methylorange als Indikator genommen wurde.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Danke Leute, aber ich normalerweise sollte der Wert für carbonat stimmen. Und nein, der Indikator wurde nicht vorher genannt. Wie AC Gast schon geschrieben hat "daß der 1.ÄP im Basischen liegt(ca. bei Rock und der 2.ÄP im schwach sauren(ca. 6.5).
Dafür muß man schon ungefähr die Säurestärke kennen,bzw. wie stark basisch Carbnat und Hydrogencarbonat reagieren"
wir haben das nicht wirklich berechnet, sondern uns wurde ungefähr erklärt, wo der ÄP liegt, aber nicht mehr. Also der 1. ÄP liegt im basischen und der 2. im sauren, oder? Aber jetzt mal ohne auf die pk-werte zu schauen, wie hätte ich jetzt die Lage des ÄP wissen können? Und ich versteh´das mit dem Indikator immer noch nicht..

zu 1) soll ich hier mit 500 ml rechnen oder nur mit 50 ml? Ich brauch rein theoretisch Aliquot nicht berücksichtigen, da es sich hier um eine Konz. handelt.

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Es kommt drauf an was gefragt ist. Im ersten Fall eine Konzentration da die Härte angegeben werden muss. Es wurden 50 ml entnommen und darin die Calciummenge bestimmt. Mit denen muss man rechnen. Die 100 ml sind falsch, da nur 50 ml entnommen wurden. Das ganze muss dann auf 1 l hochgerechnet werden. Die 500 ml spielen keine Rolle. Die Probe hätte auch aus dem Bodensee entnommen sein.

Im zweiten Fall sollte man die Carbonatmasse bestimmen. Dazu wurden 25 ml titriert. Das Ergebnis muss dann noch mit 4 multipliziert werden , da man die Menge in den 100 ml haben möchte. Eine Konzentration ist nicht verlangt. Wie schon von AC Gast angegeben geht man ins Saure um das Carbonat zu zersetzen. Also ist das Äquivalent dann 2 :1 . 2 Teile HCl reagieren mit 1 Teil Carbonat. Was dann nur die Hälfte der Molarität ausmacht.

Methylorange schlägt bei ca. pH 4 um. Phenolphthalein bei pH 8.2

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

AC Gast, was meinst du mit "Faktor 20 ,da 20* 50 ml einen Liter ergeben"? Das versteh ich nicht ganz. Ich versteh das generell mit dem Aliquot nicht. Wenn ich das Aliquot miteinbezieh´, welches volumen muss ich dann verwenden? Trotzde das Gesamtvolumen?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Genau das meint er.
Konzentrationen werden meistens in g/l oder mol/l angegeben. Dazu muss eine Probe hoch gerechnet. In dem Fall 50 ml x 20 = 1000 ml = 1 l.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Okay, bin etwas verwirrt.
Ich fang mal mit 1) an. Ich muss hier mit 50 mL rechnen, weil man aus der gesamtprobe (500 mL) nur 50 ml untersuchen will. Was ich nicht verstehe ist: a) Manchmal werden solche Aufgaben mit 100 ml gerechnet und in diesem Fall jetzt mit 50 mL. b) Und wenn ich das Aliquot nicht miteinbezieh, muss ich trotzdem mit 50 mL rechnen? c)Und wenn ich jetzt die gesamtwasserhärte in grad deutscher härte angeben muss, soll ich dann die masse oder die stoffmenge mit 1000 ml rechnen? Oder soll ich wieder mit 50 mL rechnen, obwohl ja 10 mg CaO pro l.
Manchmal steht in der Angabe: bei der ... der Gesamwasserhärte für ein 1000 mL Aliquot (100/500)... verbraucht. Und muss ich dann am ende, wenn ich die Masse berechnen will wieder mit 1 L rechnen?? Wenn ja, dann ändert sich ja nichts quasi.
Ich weiß nicht, ob ich mich deutlich genug ausgedrückt habe

AC-Gast · Gast

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Noch mal ganz langsam.
Du weißt nicht was Aliqout bedeutet.
Mit Aliquot (v. lat. aliquot „einige, ein paar“) oder aliquoter Teil bezeichnet man eine Teilprobe.
Das Aliquot ist ein Teil eines Ganzen. Das können 50 ml, aber auch 100 ml oder 35,5 ml. Je nachdem wieviel man entnommen hat.
Für eine Konzentrationsangabe muss der Wert auf 1 l hoch gerechnet werden.
Für die Härte muss auch auf 1 l hochgerechnet werden. mmol oder mg CaO pro Liter.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Okay, soweit verstanden. Aber was soll ich jetzt mit 50x20 machen?? Wo soll ich das einsetzen soll ich die masse dann mit 20 multiplizieren?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Du bestimmst meinetwegen 2 mg in 50 ml Aliqout. Um nun auf 1 l zukommen rechnest Du 2 mg/50 ml = ( 2 mg × 20)/( 50 ml × 20) = 40mg/ 1000 ml = 40 mg/l. Mathematich eine Brucherweiterung.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

ich kann aber diese Rechnung nicht nachvollziehen:

"Damit 0,01625 l * 0,01 mol/l * 1,052 .
Das ergibt 0,17095 mmol Ca,die sich im Aliquot befanden.
Aus der Stoffmenge und dem Volumen ergibt sich die Konzentration zu 3,419 mmol/l (Faktor 20 ,da 20* 50 ml einen Liter ergeben).
Das entspräche auch der Konzentration von CaO (in mol pro Liter).
Über m=n*M und der molaren Masse M(CaO) kommt man auf 191,73 mg CaO
pro Liter. Das entspricht 19,17 °dH ."

Für die masse bekomme ich: m= 0,17095 mmol * 56,0774 g/mol = 9,586 mg

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Der untere Wert ist die Masse in 50 ml. Nicht 1 l.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

versteh ich nicht mehr... kannst du mal die werte einsetzen bitte

EDIT: ich rechne es erneut.. und melde mich wieder

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Ich hab´s jetzt erneut gerechnet:
n(Ca2+)=0,01 mol/l * 0.01625 L* 1,052=0,17095 mmol
c= n/V=0,17095/(0,05)=3,418 mmol/L
n=c*V=3,418 mmol/L * 1L =3,418 mmol
m(Ca2+)= n*M= 3,418 mmol* 56,0774 g/mol=191,67 mg --> 19,17 grad deutscher härte

Also immer mit 1 L?? Wenn ich die Konz. berechnen will, muss ich immer vom Aliquot (in dem fall 50 ml) ausgehen und dann die Stoffmenge immer mit 1 L rechnen, da ich ja die

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Ja steht weiter oben doch alles schon.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Ich konnte die Rechnung nicht nachvollziehen Big Laugh

Ich wusste nicht warum wir mit 1 L rechnen, aber jetzt weiß ich, dass es was mit der deutschen Härte zu tun hat, weil 10 mg Cao auf 1 L.

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Es geht immer um die Konzentration, die ist nun mal mol/ l oder g/l ist.
Aliquote müssen auf 1 l umgerechnet werden.
Mit der Härte hat es nur soweit zu tun , da auch hier eine Konzentration von CaO verlangt wird.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

Aber ich teile ja die Konz. in diesem Fall durch 0,05? Und dann wenn ich die stoffmenge berechne, dann verwende ich als volumen 1 L. Ist das IMMER so? Ich versteh immer noch nicht, warum ich bei bei stoffmenge als Volumen 1 l nehme..

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Nein die Konzentration wird nicht geteilt. Du rechnest die Konzentration in den 50 ml aus. c = n/V teilst also durch 0,05 l. Das Ergebnis ist mmol/l. Man hätte auch wie oben angegeben mit 20 multiplizieren können. 1/0.05 = 20
Also man bekommt eine Liter Angabe. Die Stoffmenge wird dann noch mit m= n* M in die Masse umgerechnet. Man bekommt dadurch die Konzentration in mg/l.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 990

oh ja tut mir leid, ich meinte, dass ich die Stoffmenge durch 0,05 L teile...
Aber was ich eben nicht verstehe: Es geht ja immer um die Konzentration mol/L, warum teile ich bei der Berechnung der Konzentration, die Stoffmenge nicht direkt durch 1 L? Weil ich habe ja die stoffmenge so berechnet n=c*V=3,418 mmol/L * 1L =3,418 mmol. Also zuerst die Stoffmenge durch 0,05 geteilt, dann erneut die Stoffmenge mit 1 L gerechnet. Ist das im prinizip immer gleich. Ändert sich dieses Schema nicht?

Nobby · Administrator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 5948 Wohnort: Berlin

Das ist schon die Stoffmenge für ein Liter. Zuerst bekommst Du die Stoffmenge für das Aliqout. Die wird durch Division durch das Volumen des selben auf 1 l hoch gerechnet. Die Stoffmengenkonzentration wird nur noch auf eine Massenkonzentration umgerechnet. Der zweite Punkt ist überflüssig wieder mit 1l multiplizieren.