Aufgabe zur Säure- Basen- Theorie

Bearbeitung nach fachspezifischen Vorgaben: Meßreihe

a) 20 ml einer Lösung werden mit Natronlauge cNaOH = 1 mol/l

und ebenfalls 20 ml der Lösung mit Salzsäure cHCl = 1 mol/l

titriert. Man erhält folgende pH-Meßreihe:

VnaOH[ml] 0 1 2 3 4 5 6 7
pH-Wert 4,6 4,7 4,75 4,8 4,85 4,9 4,95 5,0

 

VnaOH [ml] 8 9 10 11 12 13 14 15
pH-Wert 5,05 5,1 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6

 

VNaOH[ml] 16 17 18 19 20 21 22 23
pH-Wert 5,9 6,05 6,5 12,0 12,4 12,5 12,7 12,9

 

VHCl [ml] 0 1 2 3 4 5 6 7
pH-Wert 4,6 4,55 4,45 4,4 4,35 4,3 4,2 4,1

 

VHCl [ml] 8 9 10 11 12 13 14 15
pH-Wert 4,0 4,0 3,9 3,8 3,75 3,7 3,5 3,4

 

VHCl [ml] 16 17 18 19 20 21 22 23
pH-Wert 3,2 3,0 2,4 1,6 1,3 1,1 1,05 1,0

b)

  •  
    • 1.1 Stellen Sie mittels dieser Meßreihe die entsprechende Simultantitrationskurve auf, d.h. Sie sollen den pH-Wert als Funktion der zugehörigen Maßlösungsmenge darstellen.

      1.2 Die vorliegende Simultantitrationskurve weist gegenüber den entsprechenden Simultantitrationskurven einer schwachen Säure wesentliche Besonderheiten auf; nennen Sie diese und erläutern Sie ebenfalls die Analogien zur Titrationskurve der Essigsäure.

      1.3 Berechnen Sie den pH-Wert einer Natriumacetatlösung mit c = 1 mol/l (pKs = 4,75). Können Sie diesen pH-Wert in der angefertigten Simultantitrationskurve wiederfinden?

      1.4 Welches Konzentrationsverhältnis müssen Essigsäure- und Natriumacetatlösungen aufweisen, damit eine Acetat-puffer-lösung vom pH-Wert 5,45 entsteht? Wie sieht die entsprechen-de Simultantitrationskurve aus, erläutern Sie ihre Skizze.



Lösung:

 

1.1 Kurvenverlauf:

1.2 Titrationskurve der Essigsäure:

Pufferkapazität: pH = 4,6 ) 1

15ml VNaOH bzw. 13,5ml VHCl

Gleiche Sprünge bei pH = 2,4 und pH = 9

Vermutung: Essigsäureacetatpuffer

1.3 Essigsäure: schwache Säure also unvollständige dissoziiert, es bildet sich undissoziierte Essigsäure

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-

Natriumacetatlösung reagiert somit alkalisch

Ionen am Äquivalenzpunkt: Na+ , CH3COO- , OH-

wegen der Elektroneutralität gilt:

cNa+ = 1 mol/l = cCH3COO- + cOH-

außerdem cNa+ = 1 mol/l = cCH3COO- +cCH3COOH

daraus folgt x mol/l := cCH3COOH = cOH-

somit (1-x) mol/l = cCH3COO-

Punkt enthalten in der Kurve von Teilaufgabe 1.1 bei 18,5ml Zugabe von NaOH, somit wird die Vermutung bestärkt:

Essigsäure/Natriumacetat-Puffer.

1.4

Verhältnis 5 : 1 für Natriumacetat

Schlechte Pufferkapazität bzgl. Aufnahme von Basen.

 

 

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