Chemisches Rechnen mit der Molbrücke
Titration von Citronensäure
Titration von Citronensäure | |
Probelösung | 0,3 ml Citronensäure |
Maßlösung | Natronlauge 0,1 mol/l |
Verbrauch Maßlösung | 0,9 ml |
Titration von Citronensäure
Definition: Titration
Ein bekannter Stoff, dessen Konzentration unbekannt ist, wird anhand einer
chemischen Reaktion mit einer Lösung bekannter Konzentration (Maßlösung)
umgesetzt. Aus dem Verbrauch der Maßlösung kann die Konzentration des
unbekannten Stoffs berechnet werden.
Bei einer Titration wird damit experimentell der Verbrauch an Maßlösung für
ein bestimmtes Probevolumen bestimmt.
Berechnung erfolgt über die Molbrücke.
Für folgendes Beispiel soll die Konzentration der Citronensäure-Lsg. berechnet werden:
Beachte: 0,1 mol/l = 0,1 mmol/ml
3 NaOH + 1 H₃A Na₃A + 3 H₂O
Aus 3 mach 1
Gegeben (B)
c(Natronlauge) = 0,1 mmol/ml
V = 0,9 ml
n = 0,09 mmol
n = c × V
n = 0,03 mmol
c = 0,1 mmol/ml
V(Zitronensäure) =
0,3 ml
c =
n
V
×
1
3
Verbrauch
(experimentellbestimmt)
m = 5,8 mg
M(Zitronensäure) =
192 g/mol
m = n × M
Gesucht (A)
c(Zitronensäure)
m(Zitronensäure)
Titration von 0,3 ml Citronensäure mit Natronlauge 0,1 mol/l
Koeffizienten:
3 NaOH + 1 H3A Na3A + 3 H2O
Aus 3 mach 1
Erläuterungen zur Molbrücke
(am Bsp. der Titration von Citronensäure mit Natronlauge)
n(NaOH) n (H3A)
× 1/3
n(H3A) n (NaOH)
× 3
Aus 1 mach 3
Bei gleicher Stoffmengenkonzentration wird das dreifache Volumen an Natronlauge
verbraucht.
Mol – Stadt nB
3 NaOH
Mol Stadt nS
cB - Region
mB - Region
mS - Region
cS - Region
Zwei Mol – Länder
mit Mol - Städten und Mol - Regionen
1 H3A
Molbrücke
m = n × M
Basen-Land
Säure-Land
n =
m
M
×
1
3
c =
n
V
n = c × V
Berechnung der Citronensäure-Konzentration
Von der cB-Region über die Basen-Mol-Stadt, die Molbrücke zur Säure-Molstadt.
Dann beliebig weiter zu den Säure-Regionen der Masse oder Konzentration
Die Molbrücke ist ein Umrechnungsfaktor …
… wie beim Währungsumtausch
1 Euro entsprechen 7 Dänische Kronen
Geldmenge
n (Kronen)
Geldmenge
n (Euro)
Aus 1 mach 7
Umrechnungsfaktor
× 7
Natürlich geht es auch in die umgekehrte Richtung
7 Dänische Kronen entsprechen 1 Euro
Geldmenge
n (Kronen)
Geldmenge
n (Euro)
Aus 7 mach 1
Umrechnungsfaktor
1
7
×
Eine fiktive Geschichte
Nehmen wir an, Du willst einen Betrag von 10 Euro in Kronen umtauschen:
Du hast einen 10- Euro Schein, der Wechselstelle sind aber die Scheine in dänischer
Währung ausgegangen und Dir soll der Betrag in Münzen ausbezahlt werden.
Jetzt passiert etwas ganz seltsames:
Der Mann an der Wechselstelle wiegt Deinen 10 Euro-Schein (er bestimmt die Masse m)
und gibt Dir die siebenfache Masse zurück, das ist gerade eine Münze mit dem Wert von
einer halben Krone.
Der Mann an der Wechselstelle hat den Umrechnungsfaktor von 7 angewandt.
Das hat er richtig gemacht, aber wo liegt der Denkfehler?
Welchen Fehler darfst Du bei chemischen Berechnungen nicht machen?
Um die Bedeutung der richtigen Brücke, der Molbrücke, zu verdeutlichen, soll eine fiktive
Geschichte erzählt werden: