===== Die Titration als Messverfahren ===== ==== Durchführung ==== Die Titration ist ein Verfahren, um **Konzentrationen c von Stoffen** zu bestimmen. Aus einer ermittelten Konzentration lässt sich auch der Massenanteil berechnen. Man setzt dazu eine **Maßlösung** ein, deren Konzentration bekannt ist. Die Maßlösung wird zu einem **definierten Volumen Probelösung** gegeben, deren Konzentration bestimmt werden soll. Maß- und Probelösung reagieren so miteinander, dass bei vollständiger Reaktion ein besonderer Zustand eintritt, der durch einen **Indikator** angezeigt werden kann. Bei einer Neutralisationstitration werden z.B. Hydroxidionen in der Probelösung durch Hydroniumionen in der Maßlösung neutralisiert. Wenn diese Neutralisation vollständig ist, ändert sich der [[ph|pH-Wert]] der Lösung sehr stark (von alkalisch zu sauer). Den Volumenverbrauch an Maßlösung erfasst man durch spezielle Geräte, in der Schule meist mit einer **Bürette**. Ein definiertes Volumen an Probelösung lässt sich durch eine **Maßpipette** genau abmessen, dass in ein **Probegefäß** gegeben wird - das kann ein **Erlenmeyerkolben** oder ein **Becherglas** sein. Oft füllt man die Probelösung mit Deionat ("destilliertes Wasser") auf, um genug Flüssigkeitvolumen zu erhalten. Man lässt dann aus der Bürette, die durch geeignete Aufbauten (**Stativ, Muffe, Stativklemme**) über dem Probebehälter platziert wird, tropfenweise Maßlösung zur verdünnten Probelösung fließen, bis der Indikator durch Farbveränderung das Ende der Titration, bzw. das Erreichen des **Äquivalenzpunktes** anzeigt. Während des Vorganges muss die Probelösung entweder mit **Magnetrührer und Rührkern gerührt** oder durch **Umschwenken mit der Hand** in Bewegung gehalten werden. ==== Grundaufbau ==== Sollte in einer Aufgabenstellung nach einer Skizze gefragt sein, ist dieses Beispiel als der Mindeststandard anzusehen. Probe- und Maßlösung sollten auf den jeweiligen Fall angepasst werden - etwa: * Salzsäure, c=0,1mol/L (Maßlösung) * Natronlauge V=50mL (Probelösung) * Bromthymolblau (Indikator) {{ :chemie:acids:titration_aufbau_v1.png?direct&800 |}} ==== Beispielaufgabe ==== **Aufgabe mit Konzentrationsbestimmung und Berechnung eines Massenanteils**\\ Bei einer Titration nach Volhard (M3) wurden für 25mL Silbernitratlösung unbekannter Konzentration 53,5mL Ammoniumthiocyanatlösung der Konzentration 0,5mol/l verbraucht, bevor eine Rotfärbung auftrat. - Bestimmen Sie rechnerisch die Konzentration der Silbernitratlösung auf einem nachvollziehbaren Weg. - Bestimmen Sie die Masse an Silberionen pro Liter Probelösung === 1. Bestimmung der Konzentration === == Gegeben == Maßlösung (M) ist Ammoniumthiocyanat, da hier die Konzentration c(M) und einen Volumenverbrauch V(M) gegeben sind.\\ Probelösung (P) ist Silbernitratlösung, da hier das Volumen V(P) gegeben ist. **V(M)** = 53,5mL = 0,0535L\\ **c(M)** = 0,5mol/L **V(P)** = 0,025mL == Gesucht == c(P) bei bekanntem V(P) == allgemein gilt == $$(1)\ n(M) = n(P)$$ ... da genau ein Silberion Ag+ mit einem Thiocyanation SCN- reagiert. $$c(M) = \frac{n(M)}{V(M)} \\ \Leftrightarrow (2)\ n(M) = c(M) \cdot V(M)$$ Den Audruck für n(M) aus (2) kann man nun für n(P) einsetzen: $$(3)\ c(P) = \frac{n(P)}{V(P)} = \frac{c(M) \cdot V(M)}{V(P)}$$ == einsetzen == $$c(P) = \frac{ 0,5\frac{mol}{L} \cdot 0,0535L }{ 0,025L } = 1,07\frac{mol}{L}$$ Die Silberionenkonzentration der Probelösung beträgt 1,07mol/L.