Konzentrationsbestimmung durch Titration

In Natur und Technik gibt es viele Säuren bzw. saure Lösungen. In ihrer einfachsten Definition sind sie Stoffe bzw. Lösungen von Stoffen, die sauer schmecken, bestimmte Farbstoffe (Indikatoren) auf bestimmte Weise färben und andere Stoffe wie z.B. Metalle unter Bildung von Wasserstoffgas auflösen. Da sie vielfach verwendet werden, ist es interessant und wichtig, den Gehalt von Säuren zu bestimmen. Grundlage dieser Bestimmung ist die Neutralisationsreaktion nach dem Schema: Säure + Lauge —> Salz + Wasser.

Diese Neutralisationsreaktion verläuft sehr rasch. Das Ende" der Reaktion wird durch den Farbwechsel eines Indikators (Anzeiger) angegeben: der Indikator besitzt in saurer, neutraler und alkalischer Lösung je
weils eine andere Farbe. Deswegen kann man den Gehalt" von Säuren in Lösungen auch quantitativ be
stimmen. Voraussetzung ist jedoch, dass die Stoffmenge der Lauge genau bekannt sein muss. Die Stoffmen
ge der titrierten Säure wird dann über die Reaktionsgleichung der Neutralisationsreaktion bestimmt. Die Rechnung ist dann besonders einfach, wenn die Gehalte der Lösungen als (Stoffmengen)-Konzentration c in der Einheit mol/L angegeben werden. Zur Übung werden folgende Versuche durchgeführt:

Versuch 1: In einen 250-mL-Erlenmeyerkolben werden 10 mL Speiseessig pipettiert und mit ca. 50 mL destilliertem Wasser (aqua dest.) verdünnt. Nach Zufügen einiger Tropfen Indikator-Lösung (Bromthymol
blau - BTB) wird mit Natronlauge* der Konzentration c(NaOH) = 1 mol/L bis zum Farbumschlag nach dunkelgrün titriert.

Versuch 2: Von frisch gepresstem und filtriertem Zitronensaft werden 10 mL in einen 250-mL-Erlenmeyer
kolben pipettiert und mit 10 mL aqua dest. verdünnt. Die Lösung wird mit einigen Tr. BTB versetzt und wie in V1 mit Natronlauge* der Konzentration c(NaOH) = 1 mol/L titriert.

Versuch 3: In einen mit 50 mL aqua dest. gefüllten 250-mL-Erlenmeyer-Kolben werden 5 mL Batteriesäure* pipettiert. Wie in V1 wird mit BTB versetzt und mit Natronlauge titriert.

Arbeitsaufträge:

1.	Trage deine Messwerte (Zeile 1-3) in die Tabelle ein.

2.	Berechne die Konzentrationen der pi
pettierten Lösungen!

3.	Welche Rolle spielt die Verdünnung mit destilliertem Wasser?

4.	Vergleiche die Konzentrationsangabe des Speiseessigs mit deinem Ergebnis!

Methodisches Vorgehen zur Lösung des Arbeitsauftrags 2:

1.	Reaktionsgleichung für die Stoffumsetzung (Neutralisationsreaktion) aufstellen!

2.	Stoffmengenverhältnis angeben!

3.	Ersetzen der Stoffmenge n durch umgeformte Gleichung 1 aus dem Kasten!

4.	Umformung der Gleichung nach der gesuchten Größe!

5.	Bestimmung der Stoffportion m und des Massenanteils !