Titration von Gibberelinsäure mit NaOH

HabKeinenPlan · Anmeldungsdatum: 12.03.2024 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,

wir wollten Euch bei folgender Aufgabe um Eure Hilfe bitten und Euch fragen, ob wir richtig gerechnet haben:

Gegeben ist 1 Liter Gibberelinsäure(GA3) (Molare Masse = 346,38 g/mol) mit der Massenkonzentration von 22,5 g/l
Der pH Wert soll durch Zugabe von NaOH auf 6,5 eingestellt werden
Frage: Wieviel Gramm NaOH werden benötigt?

Vielen Dank im Vorraus!

Meine Ideen:
Um mit dem Massenwirkungsgesetz (MWG) arbeiten zu können, rechnen wir zunächst die Massenkonzentration in die Stoffmengenkonz. c um:
c = 0,065 mol/l

Mittels MWG berechnen wir die Stoffmengenkonz. der Hydronium-Ionen im Gleichgewicht und daraus den pH der Säure: ca. 2,6
Nun soll durch Zugabe von x mol NaOH pro Liter Lösung der pH auf 6,5 angehoben werden(ein pH von 6,5 entspricht einer Stoffmengenkonz von 10^(-6,5) Hydronium-Ionen).
Dabei reagieren pro Liter Lösung 0,065 mol GA3 mit x mol NaOH und zu x mol Salz. Übrig bleiben dann (65 - x) mol von der Säure.
Das bei der Titration entstehende Säure-Salz-Gemisch ist ein Puffer, bei dem
(0,065 - x) mol GA3 im Gleichgewicht stehen mit x mol Salz und 10^(-6,5) mol Hydronium-Ionen
Wenn wir diese Werte in das MWG einsetzen und nach x auflösen, erhalten wir für x
gerundet 0,064795 mol
D.h. um einen Liter GA3 - Lösung (c = 0,065 mol/l) von seinem Anfangs-pH-Wert 2,6 auf den End-pH-Wert 6,5 einzustellen, werden 0,064795 mol NaOH benötigt.
Umrechnung von mol in Gramm:
Molare Masse = Masse / Stoffmenge
(Molare Masse von NaOH Beträgt ca 40 g/mol)
Masse = Molare Masse * Stoffmenge = 40 g/mol * 0,064795 mol = ca 2,59 g

Theoretisch müßten wir also pro Liter GA3 Lösung 2,59 Gramm NaOH-Feststoff zugeben.
In der Praxis würden wir nur 2,5 Gramm NaOH einwiegen und zum GA3 geben und die noch fehlende Menge an NaOH durch vorsichtige Zugabe einer verdünnten Natronlauge, bis der pH von 6,5 erreicht ist.
Um unser berechnetes Ergebnis von 2,59 Gramm NaOH zu kontrollieren, wendeten wir die Henderson-Hasselbalch-Gleichung an und kamen auf einen pH von 6,4998

Könntet Ihr uns bitte sagen, ob unser Ergebnis richtig ist oder ob wir Denkfehler gemacht haben?

Dankeschön :-)

Viele Grüße aus Marburg

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6443 Wohnort: Berlin

Es geht damit los, dass die Löslichkeit nur ca. 5 g/l ist. Also 22,5g/ l ist in Wasser nicht möglich.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gibberellins%C3%A4ure
Da man am Ende die HH Gleichung ins Spiel bringt , also Puffersystem sollte man diese auch am Anfang benutzen.

pks = 4.0

Also pH = pks + log(A-/HA)

6,5 = 4 + log (nOH-/(nHA-nOH-))

Ich kann zwar Deine Rechnung nicht ganz nachvollziehen, aber das Ergebnis stimmt. Big Laugh

habkeinplan · Gast

Hallo Nobby,

vielen Dank für Deine schnelle Rückantwort!
Da sind wir froh, daß wir richtig gerechnet haben
Tanzen

Ja, das stimmt, GA3 löst sich schlecht in Wasser. Wir hatten zunächst einen kleinen Versuchsansatz mit 200 ml Lösung gemacht und die Lösung war wegen der ungelösten GA3 trüb. Aber bei Zugabe von NaOH wurde die Lösung immer klarer und beim pH 6,5 war alles gelöst (warum eigentlich?)

Wir wünschen Dir einen schönen Abend Wink

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6443 Wohnort: Berlin

Das Salz löst sich besser als die Säure.

habkeinpln · Gast

Alles klar, vielen Dank

Schönen Abend Wink

OC-Gast · Gast

Hätte da eine Anmerkung und Frage:
Soll das eine gepufferte Lösung mit einem bestimmten pH-Wert sein für längere Anwendung?
Dann wäre da u.U. die Hydrolyse des Lactons mit der Zeit zu berücksichtigen.
Und die "Genauigkeit" (Nachkommastellen) werden in der Realität beim Natriumhydroxid schon durch die schwankende Qualität(Veränderung durch Feuchtigkeit und reaktion mit Luft-CO2) relativiert.

OC-Gast.

chemiewolf · Anmeldungsdatum: 06.07.2022 Beiträge: 476 Wohnort: Rheinhessen

bei der normalen Anwendung als Keimhilfe spielt ein genauer pH Wert kaum eine Rolle.

HabNullPlan · Gast

Hallo OC-Gast und Chemiewolf

vielen Dank für Eure interessanten Anmerkungen!

Wir brauchen das GA3 als Keimhilfe, deshalb ist der genaue pH zum Glück nicht so wichtig.
Das Problem mit der sich verändernden Konzentration der Natronlauge hatten wir in der Ausbildung auch:
Wir mußten damals zu Beginn jedes Praktikums zuerst den Titer der Natronlauge bestimmen

Viele Grüße Wink

OC-Gast · Gast

Wichtig ist,solche Probleme zu erkennen und einzuordnen.
Titerbestimmung für Titrationen,aber auch mögliche Veränderungen des Analyten.
bei der Gibberellinsäure sind ja Umlagerungen zur Isogibbellerinsäure,aber auch Hydrolyse des Lactons(+ Dehydratsierung) zur Gibellerenic acid
(eine Dicarbonsäure) zu beobachten.
Zur pH-Stabilität dies:Insights into pH-dependent transformation of gibberellic acid in aqueous solution: Transformation pathway, mechanism and toxicity estimation .
Aber als Keimhilfe wirken mWn alle Formen.

OC-Gast.

chemiewolf · Anmeldungsdatum: 06.07.2022 Beiträge: 476 Wohnort: Rheinhessen

OC-Gast · Gast

Ich habe den TES jetzt nicht als landwirtschaftlichen Anwender gesehen,sonst verstehe ich die Titration nicht.
Für den von dir genannten Anwender ist es natürlich sinnvoll,die fertigen Formulierungen zu verwenden.

OC-Gast.