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Hilfe bei Abiturfrage (Säure-Base-Titration)
 
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Lara



Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 15
Wohnort: Hof

BeitragVerfasst am: 13. Dez 2004 21:44    Titel: Hilfe bei Abiturfrage (Säure-Base-Titration) Antworten mit Zitat

Nachdem ich jetzt gleich einmal ganze vier Monate Chemie-Lk habe, werden wir gleich mit Abituraufgaben belästigt.

Hier die Aufgabenstellung:

Zitat:
1.
Zur Bestimmung der Atmungsintensität wird die Menge des Kohlenstoffdioxids, das ein Versuchstier in einem bestimmten Zeitintervall ausatmet, in 200,0 ml Natronlauge der Konzentration c(NaOH)=0,1 mol/l aufgefangen. Dabei findet eine vollständige Umsetzung des Kohlenstoffdioxids zu Carbonat statt. Durch Zugabe von Bariumchlorid werden die Carbonat-Ionen quantitativ gefällt. Die verbleibende Menge Natronlauge titriert man mit Essigsäure-Lösung der Konzentration c(HAc)=0,1 mol/l. Bis zum Äquivalenzpunkt werden 25,0 ml dieser Lösung verbraucht.

1.1
Erstellen Sie die Gleichung für alle beschriebenen Reaktionen und berechnen Sie die Stoffmenge Kohlenstoffdioxid, die das Versuchstier ausgeatmet hat!

1.2
Für die Titration unter Nr. 1.1 stehen die Indikatoren Methylorange (pKs=3,5) und Phenolphthalein (pKs=9) zur Wahl. Erörtern Sie die Eignung dieser Indikatoren für die Titration!


Wäre nett, wenn sich jemand die Mühe machen würde...
Danke!
Gruß, Lara

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Cyrion



Anmeldungsdatum: 10.11.2004
Beiträge: 4719
Wohnort: Kölle

BeitragVerfasst am: 13. Dez 2004 22:00    Titel: Antworten mit Zitat

Du wirst Dir doch schon ein paar Gedanken dazu gemacht haben. Wie sehen sie aus?
Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 13. Dez 2004 22:12    Titel: Antworten mit Zitat

... wie gesagt, die Grundlagen hast Du, jetzt musst Du sie anwenden !
Lara



Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 15
Wohnort: Hof

BeitragVerfasst am: 14. Dez 2004 13:59    Titel: Antworten mit Zitat

Natürlich habe ich mir schon Gedanken gemacht.

1.1
Gleichungen:
C + O2 --> CO2
CO2 + Na+ + OH- --> CO3 2- + Na+ +
CO3 2- + Ba2+ --> BaCO3

Aber wie berechne ich die Stoffmenge?
Und meine Gleichungen sind auch unvollständig und außerdem fehlt eine.

1.2
Bei einer Titration muss man ja den geeigneten Indikator wählen, wie unser Kurs-Leiter uns schon x-Mal gesagt hat. Jetzt müsste ich halt nur wissen, ob NaOH eine schwache oder starke Base ist. Essigsäure ist doch eine schwache Säure, oder? grübelnd Danach muss ja der Indikator gewählt werden, weil der Äquivalenzpunkt ja nur gleich dem Neutralpunt ist, wenn starke Base und starke Säure.

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Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 14. Dez 2004 15:09    Titel: Antworten mit Zitat

Lara, so gehts:

a.) CO2 + 2 NaOH ---> Na2CO3 + H2O
b.) Na2CO3 + BaCl2 ---> 2 NaCl + BaCl2

die Titration der restlichen Natronlauge:

c.) NaOH + CH3COOH ---> CH3COONa + H2O

jetzt die Molekulargewichte ausrechnen, achte auf die Coeffizienten, dann weisst Du welche Massen miteinander reagieren. Rest sind einfache Dreisätze. Probiers mal.
Über die Indikatoren diskutieren wir später.
Gruß
N.
Tibo



Anmeldungsdatum: 10.07.2004
Beiträge: 514
Wohnort: Flensburg

BeitragVerfasst am: 14. Dez 2004 17:30    Titel: Antworten mit Zitat

a.) CO2 + 2 NaOH ---> Na2CO3 + H2O
b.) Na2CO3 + BaCl2 ---> 2 NaCl + BaCl2


a) kann ich nachvollziehen,aber das bei b) aus Na2CO3 und BaCl2
Natriumchlorid entsteht versteh ich nicht. Leider kenn ich die Reaktion selber auch nicht,scheint mir aber irgendwie seltsam. Ist es nicht eher so,das sich das CarbonatIon mit dem Barium "verbindet"
Es geht doch um einen Carbonatnachweis und bei der Reaktion hier ändert sich am Carbonat Ion nix.

Na2CO3 + BaCl2 ---> 2NaCl + BaCO3

Sö könnt ichs mir vorstellen

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Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 14. Dez 2004 19:01    Titel: Antworten mit Zitat

Tibo,
danke, mein Fehler.
Lara, so ist´s natürlich richtig.
Wie siehts derweil mit den Massen aus ?

Gruß
N.
Lara



Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 15
Wohnort: Hof

BeitragVerfasst am: 14. Dez 2004 21:08    Titel: Antworten mit Zitat

So, mal langsam... Tanzen

1.1
Es geht um eine Titration.
Titriert wird Natronlauge c(NaOH)=0,1 mol/l
mit der Maßlösung Essigsäure c(HAc)=0,1 mol/l.

Bis zum Äquvalenzpunkt, also

c(H 3O +) = c(OH-,

werden von dieser Maßlösung 25,0 ml verbraucht.

Ok, ich starte dann mal einfach... grübelnd

n(HAc) = c(HAc) * V(HAc)= 0,1mol/l * 25ml = 2,5 * 10 -3mol = c(H3O+) = c(OH-)

n(NaOH)= 0,1mol/l * 200ml = 0,02 mol = c(OH-)

So, jetzt mal logisch denken. Vorher hatte ich 0,02 mol, dann gebe ich Protonen aus der Maßlösung hinzu, wenn beim Äquivalenzpunkt Gleichgewicht gilt, dann...
0,02mol - 2,5 * 10-3mol = 0,0175mol

[Wenn jetzt in der Reaktionsgleichung z.B. 3 OH- stehen würden, müsste ich die 0,0175 mol noch durch drei teilen, oder?]

Das ist doch jetzt die mol-Anzahl, die verbraucht worden ist, bei der Titration, oder?
Die vollständige Umsetzung von Kohlenstoffdioxid findet dabei statt, wenn es in der Natronlauge aufgefangen wird, so spricht der Text.
Ist jetzt dieses Ergebnis schon die mol-Anzahl von dem Kohlenstoff?
Weiß jetzt nimmer weiter...

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Al Cool 95%



Anmeldungsdatum: 17.11.2004
Beiträge: 592
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 15. Dez 2004 00:17    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, du musst noch durch zwei teilen, da ein CO2 mit zwei NaOH reagiert.
_________________
S 30
Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 15. Dez 2004 08:15    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Lara,
lass Dich mit dem Äquivalenzpunkt nicht verwirren, der wird von der RGL beschrieben.
Rechne mal für jeden Reaktionspartner das Molekulargewicht aus und schreibe die unter die RGL:
NaOH + CH3COOH --> CH3COONa + H2O
40g + 60g --> 82g + 18g

Essigs. 0,1M, 25ml Verbrauch, d.h. 0,1M = 6g pro ltr. , bei 25ml = 0,15g absolut
Jetzt Dreisatz:

40g mit 60g
x g mit 0,15g : 0,1g NaOH abreagiert, die waren noch in der 200ml Flasche als 0,1M Lösung.

200ml 0,1M NaOH = 4g pro ltr. Bei 200 ml = 0,8g absolut, davon 0,1g rücktitriert = 0,7g NaOH
gebunden wenn das CO2 vom Versuchstier eingeleitet wurde.

Jetzt wie oben:

CO2 + 2 NaOH --> Na2CO3 + H2O
44g + 2*40g --> ....

und Dreisatz :

44 mit 80
x mit 0,7 : 0,385 g CO2 wurden vom Tier abgegeben.

vergiss nicht bei Textaufgaben die Lösung in einem Antwortsatz zu formulieren !!!
Jetzt klarer ?
Al Cool 95%



Anmeldungsdatum: 17.11.2004
Beiträge: 592
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 15. Dez 2004 14:06    Titel: Antworten mit Zitat

@Noctu: Noch komplizierter gehts wirklich nicht oder?

War es nicht Gauss, der sagte das durch das Rechnen mit Zahlen das völlige Unverständnis der Mathematik zu Tage tritt?

_________________
S 30
Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 15. Dez 2004 21:56    Titel: Antworten mit Zitat

@ Al Cool,
wasn daran kompliziert ? Einfacher gehts nicht mehr zu erklären, Dreisatz kann jeder.
Wenn Lara mal mit Energetik ankommt, lass ich Dir gerne den Vortritt , dann bin ich mal gespannt .....
Gruß
N.
Lara



Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 15
Wohnort: Hof

BeitragVerfasst am: 16. Dez 2004 16:33    Titel: Antworten mit Zitat

So, ok, durch zwei teilen muss ich noch...
0,0175:2=8,75*10-3

Das ist jetzt die Molanzahl von C02

C02 wiegt 44g => C02 hat hier eine Masse von 0.385g!

Hab also das Selbe wie du mit dem Dreisatz-Prinzip. Buschmann

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Al Cool 95%



Anmeldungsdatum: 17.11.2004
Beiträge: 592
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 16. Dez 2004 16:51    Titel: Antworten mit Zitat

Wunderbar Augenzwinkern
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S 30
DieSchwuleHolländer



Anmeldungsdatum: 07.01.2005
Beiträge: 502
Wohnort: Kölle am Ring

BeitragVerfasst am: 09. Jan 2005 04:51    Titel: Hoffentlich ist das besser als NocTu's abstrusen Ideenwelt? Antworten mit Zitat

Hallo Lara und Noctu oder what's your name?

Also was für ein Unsinn ist es das Molekülgewicht auszurechnen. Man geht allgemein bei so einer Aufgabe folgendermaßen vor:

1) Reaktionsgleichung aufstellen

Bsp:
a: NaOH + CO2 --> Na2CO3
b: Na2CO3 + BaCl2 --> BaCO3 + 2NaCl
c: NaOH + HAc --> NaAc + H20

2) schauen um was für eine Art Titration handelt es sich hier:
in diesem Beispiel handelt es sich um eine Rücktitration. Also wieviel von der Natronlauge ist noch übrig nach dem man das CO2 eingeleitet hat, um somit die Menge an CO2 bestimmen zu können.

3) Einfaches einsetzen ergibt:
V(HAc) * c(HAc) = n(HAc) , n(HAc)=n(NaOH)
25 * 10-3 L * 0.1 mol/L= 2,5*10-3 mol
somit weist wieviel Natronlauge, nachdem du das CO2 dazugegeben hast, noch übrig ist.

4) Vor der Reaktion hattest du also folgende Stoffmenge an Natronlauge:
n(NaOH)=V(NaOH) * c(NaOH) = 200*10-3 L * 0.1 mol/L = 2.0*10-2 mol

5) Es ist also folgende Stoffmenge umgesetzt worden:
n(NaOH)vor -n(NaOH)nach= n(NaOH)umgesetzt = 2.0*10-2 mol - 2.5*10-3 mol = 1.75*10-2 mol.

6) Aus RGL a folgt also das du 2 mal so wenig CO2 umgesetzt hast ==>
n(CO2)=n(NaOH)nachher / 2 ==> n(CO2)=8.75*10-3mol

1.2 Was die Indikatorbereichswahl angeht musst du einfach schauen mit welchem mittel du titrierst. Du titrierst mit einer schwachen Säure, das heißt nach dem Äquivalenzpunkt möchtest du das sich der Indikator möglichst schnell verfärbt und ein deutlicher Übergang zu sehen ist. Außerdem ist es wichtig welche Farbe ändern diese Indikatoren ergehen. Phenolphthalein ist eher dazu geeignet wenn man mit einer starken Base titriert. In diesem Fall würde sich aber die stark lila farbene Lösung entfärben müssen. So eine Entfärbung ist immer schwierig zu erkennen. Du Hast es hier mit einer schwachen Säure zu tun das heißt es wäre in diesem Fall besser einen Indikator zu wählen der sich im niedrigen pH Bereich umkippt.

Ich hoffe dass dies ein wenig anschaulicher war, obwohl bestimmt viele rechtscheibfehler im Text enthalten sind. Meine Ausrede ich bin Holländer und die sind bekanntlich in Not, vor allem in der Deutschen Rechtschreibung!

LG P
Lara



Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 15
Wohnort: Hof

BeitragVerfasst am: 10. Jan 2005 14:27    Titel: Antworten mit Zitat

Danke auch für diese Rechnung! Mein LK-Leiter bevorzugt allerdings die andere...
_________________
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Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 11. Jan 2005 13:35    Titel: Antworten mit Zitat

@ Hölländer
kannst Du mir 1.2 nochmal langsam zum mitschreiben aufdröseln ?
Und welchen Indikator nimmst Du denn jetzt , das würd mich interessieren und Lara bestimmt auch ...
Gruß
N.
Cyrion



Anmeldungsdatum: 10.11.2004
Beiträge: 4719
Wohnort: Kölle

BeitragVerfasst am: 11. Jan 2005 13:58    Titel: Antworten mit Zitat

Um dem Aufgabenteil mal ganz Neutral gegenüberzustehen: Verschissen. Und zwar bei der Wahl der Stoffe, mit denen experimentiert wurde.

Um einen Indikator sinnvoll einzusetzen darf kein anderer Stoff in der Lösung sein, der einen Pufferbereich innerhalb von +- 2 pH-einheiten des Pufferbereiches des Indikators hat.

Jetzt schauen wir uns mal die Pufferbereiche gebauer an:

Methylorange (oder was es war): pH 3,5
Essigsäure: pH 4,5
Kohlensäure: pH 6,5
Phenolphtalein: pH 9,0
Hydrogencarbonat: pH 10,4

Es ist also a) kein Indikator mer als zwei pH-Einheiten vom Pufferbereich einer Komponente weg. und b) sollte man immer zum Gegentitrieren eine möglichst starke Säure oder Lauge nehmen um ganz sicher aus den Pufferbereichen von Komponenten und Indikatoren raus zu sein.
Hier solte Phenolphtalein gewählt werden, weil es in der Mitte zwischen den Pufferbereichen liegt. Man muß aber berücksichtigen, daß mit der Säure schon 1 mol Carbonat zum Hydrogencarbonat umgewandelt wurde.
Noctu
Gast





BeitragVerfasst am: 11. Jan 2005 14:20    Titel: Antworten mit Zitat

dem ist nichts hinzuzufügen !!
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