Titration — Chemie, 14–17 Jahre
Die Konzentration einer unbekannten Lösung bestimmen, indem man eine Lösung bekannter Konzentration bis zum genauen Reaktionsabschluss zugibt.
Messen bis zum richtigen Punkt
Bei einer Titration gibt man langsam eine Lösung bekannter Konzentration zu einem abgemessenen Volumen einer unbekannten Lösung. Ein Indikator oder pH-Sensor zeigt, wann die reagierenden Mengen genau im richtigen Verhältnis stehen; das ist der Endpunkt. Aus dem verbrauchten Volumen, der bekannten Konzentration und der Gleichung lässt sich die unbekannte Konzentration bestimmen.
Warum wurde die Titration entwickelt?
Eine Lösung kann klar aussehen und trotzdem viel oder wenig gelösten Stoff enthalten; ihr Aussehen sagt daher nichts Sicheres über die Konzentration. Die Titration löst dieses Problem, indem sie eine unsichtbare Stoffmenge in einen ablesbaren Volumenwert übersetzt. Sie wurde als genaue Methode entwickelt, um Stoffe zu untersuchen und die Stärke von Säuren, Arzneimitteln und Reinigungsmitteln zu prüfen.
Beispiel: Salzsäure
Eine 25,0-ml-Probe HCl wird mit 20,0 ml NaOH der Konzentration 0,100 mol/l neutralisiert. Die Gleichung lautet HCl + NaOH → NaCl + H₂O; das Verhältnis ist 1:1. Stoffmenge NaOH = 0,0200 × 0,100 = 0,00200 mol, also enthält auch HCl 0,00200 mol. Seine Konzentration ist 0,00200 ÷ 0,0250 = 0,0800 mol/l.
Die erste Farbänderung
Ein häufiger Fehler ist, aufzuhören, sobald ein Tropfen kurz eine Farbe aufblitzen lässt. Die Farbe kann verschwinden, weil sich der Tropfen noch nicht im ganzen Kolben verteilt hat. Der Endpunkt ist meist eine Farbänderung, die nach vorsichtigem Schwenken bestehen bleibt; der Indikator muss nahe am tatsächlichen Äquivalenzpunkt umschlagen. Ein zu spätes Stoppen verfälscht die berechnete Konzentration.
Prüfen, was wirklich enthalten ist
Mit Titration prüft man die Säure eines Essigs, die Menge eines Wirkstoffs in einem Arzneimittel sowie Chemikalien in Trink- oder Abwasser. Sie ist nützlich, wenn ein Stoff gelöst ist und sich nicht zuverlässig an Farbe oder Aussehen beurteilen lässt. Moderne Geräte können den Endpunkt automatisch erkennen, aber die chemische Überlegung bleibt dieselbe.
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