V (NaOH) I in A V (H2SO4) I in A V (NaOH) I in A 47 B4 Titrationskurve der Titration von Salzsäure mit Natronlauge. Der Äquivalenzpunkt wird grafisch ermittelt. Der Äquivalenzpunkt wird durch den Schnittpunkt der geraden Kurvenabschnitte bestimmt. B5 Titration von Bariumhydroxid-Lösung mit Schwefelsäure-Lösung. Dabei ensteht schwerlösliches Bariumsulfat BaSO4. A: Geben Sie die Reaktionsgleichung für die bei der Titration ablaufende Reaktion an. Begründen Sie, warum die Leitfähigkeit am Äquivalenzpunkt bis fast auf null absinkt. B6 Titration von Essigsäure mit Natron lauge. A: Erklären Sie, warum die Leitfähigkeit der Essigsäure-Lösung (Beginn der Titration) deutlich geringer ist als die einer Salzsäure-Lösung gleicher Konzentration. Leitfähigkeitstitration Eine Titration mit einem Indikator eignet sich gut, um die Säurebzw. Basen-Konzentration in farblosen oder schwach gefärbten Lösungen zu bestimmen. Sie ist aber ungeeignet zur Bestimmung von Konzentrationen gefärbter Lösungen wie z.B. der Essigsäure-Konzentration von einem Aceto balsamico, der eine intensive Eigenfarbe besitzt. Hier ist die Leitfähigkeitstitration eine mögliche Methode. Dabei misst man in der Praxis statt der Leitfähigkeit meist die dazu proportionale Stromstärke. Das Prinzip der Leitfähigkeitstitration wird bei V1 und V2 deutlich: Bei der Titration von Salzsäure mit Natron lauge sinkt die Leitfähigkeit (B4), die von der Ionenkonzentration und den Ionenleitfähigkeiten der einzelnen Ionen (B2) abhängt, bis zum Äquivalenzpunkt. Die Oxonium-Ionen der Salzsäure reagieren mit den Hydroxid-Ionen aus der zugesetzten Natronlauge und werden durch die weniger gut leitenden Natrium-Ionen (V4, B2) ersetzt. H3O +(aq) + Cl–(aq) + Na+(aq) + OH–(aq) Salzsäure Natronlauge 2 H2O(l) + Na+(aq) + Cl–(aq) Am Äquivalenzpunkt liegen nur noch Natriumund Chlorid-Ionen vor, die Titrationskurve hat ein Minimum. Bei weiterer Zugabe von Natronlauge steigt die Leitfähigkeit der Lösung wegen der Zunahme der Hydroxidund Natrium-Ionenkonzentration wieder an. Die Konzentrationsverminderung durch Erhöhung des Gesamtvolumens ist dabei vernachlässigbar klein. Die Titration der Essigsäure-Lösung (V3) zeigt einen anderen Kurvenverlauf. Die Leitfähigkeit steigt bei Zugabe von Natronlauge zunächst leicht, nach dem Äquivalenzpunkt stark an. Als schwache Säure ist Essigsäure nur geringfügig protolysiert. Die Oxonium-Ionen reagieren mit den HydroxidIonen aus der Natronlauge. Weitere Essigsäure-Moleküle protolysieren. CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO%(aq) + H3O+(aq) H3O +(aq) + Na+(aq) + OH–(aq) Na+(aq) + 2 H2O(l) Gesamtgleichung: CH3COOH(aq) + Na+(aq) + OH–(aq) CH3COO %(aq) + Na+(aq) + H2O(l) Die Ionenkonzentration nimmt demnach während der Titration zu. Nach dem Äquivalenzpunkt steigt sie durch die Zunahme der Hydroxid-Ionen stärker an. Der Äquivalenzpunkt wird durch Extrapolation der geraden Kurvenabschnitte ermittelt (B6). Aufgabe A1 Zur Bestimmung der Chlorid-Ionenkonzentration einer Lösung eignet sich eine Leitfähigkeitstitration mit Silbernitrat-Lösung AgNO3. Es bildet sich schwerlöslicher Silberchlorid. Geben Sie die Reaktionsgleichung an. Erläutern und skizzieren Sie den Kurvenverlauf, den Sie erwarten. Fachbegriffe Leitfähigkeitstitration, molare Ionenleitfähigkeit Protolysegleichgewichte – Konzentrationsbestimmungen 3377_01_01_2012_Kap1_018_057 23.09.14 06:25 Seite 47 Nu r z u Pr üf zw ec ke n Ei ge nt u d es C .C . B uc hn er V er la gs