Das Prinzip der Titration
Bei einer Titration gibt man zu einer Probe unbekannter Konzentration schrittweise eine Maßlösung bekannter Konzentration, bis die Reaktion gerade vollständig ist. Diesen Äquivalenzpunkt zeigt ein Farbindikator, eine pH-Elektrode oder eine Leitfähigkeitsmessung an. Aus dem verbrauchten Volumen lässt sich dann auf die Stoffmenge in der Probe schließen.
Am Äquivalenzpunkt stehen die Stoffmengen im Verhältnis der Reaktionsgleichung. Bei Salzsäure und Natronlauge ist das Verhältnis 1 : 1. Schwefelsäure gibt zwei Protonen ab und braucht daher doppelt so viel Natronlauge. Diese Unterschiede erfassen die beiden Wertigkeiten, die der Rechner gegeneinander verrechnet.
Der Titer korrigiert die Abweichung der Maßlösung von ihrer Nennkonzentration. Eine 0,1-molare Natronlauge mit Titer 0,985 enthält tatsächlich 0,0985 mol/l, weil sie etwa Kohlendioxid aus der Luft aufgenommen hat. Ohne Titerkorrektur würde jede Analyse um diese anderthalb Prozent verfälscht.
Genauer titrieren und richtig auswerten
Führen Sie mindestens drei Titrationen durch und mitteln Sie die Verbräuche, sofern sie gut übereinstimmen. Ausreißer, die mehr als etwa 0,1 ml abweichen, sollten Sie verwerfen oder wiederholen. Die erste Titration dient oft nur dazu, den Umschlagbereich grob zu finden, damit die folgenden zügig und tropfenweise am Ende ablaufen.
Die Wahl des Indikators hängt vom pH am Äquivalenzpunkt ab. Bei starker Säure und starker Base liegt er bei pH 7, viele Indikatoren sind geeignet. Wird eine schwache Säure wie Essigsäure mit Natronlauge titriert, liegt der Äquivalenzpunkt im basischen Bereich, dann passt Phenolphthalein. Methylorange schlägt im Sauren um und eignet sich für schwache Basen.
Für Redoxtitrationen wie die Manganometrie oder die Iodometrie gilt dieselbe Rechnung. Als Wertigkeit setzen Sie dann die Zahl der übertragenen Elektronen je Teilchen ein. Permanganat nimmt im sauren Milieu fünf Elektronen auf, Eisen(II) gibt eines ab. Mit zt = 5 und zp = 1 erhalten Sie die Eisenkonzentration.
Die Massenangabe hilft bei Gehaltsbestimmungen, etwa für Essig, Zitronensaft oder Reinigungsmittel. Rechnen Sie bei verdünnten Proben das Ergebnis mit dem Verdünnungsfaktor auf die Originalprobe zurück. Ist die Probe als Feststoff eingewogen, ergibt die Masse des Analyten geteilt durch die Einwaage den prozentualen Gehalt.
Tipps und typische Fehler
Sauber titrieren.
- Dreifach: Mitteln.
- Indikator: Passend wählen.
- Titer: Aktuell halten.
- Bürette: Ohne Luftblasen.
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Häufige Fragen
Wie berechne ich die Konzentration nach einer Titration?
Konzentration der Maßlösung mal Verbrauch ergibt die Stoffmenge. Geteilt durch das Probenvolumen erhalten Sie die Konzentration der Probe.
Was ist der Titer einer Maßlösung?
Ein Korrekturfaktor, der angibt, wie stark die tatsächliche von der Nennkonzentration abweicht. Er wird mit der Nennkonzentration multipliziert.
Welche Wertigkeit hat Schwefelsäure?
Schwefelsäure gibt bei der Titration mit Natronlauge zwei Protonen ab, ihre Wertigkeit ist also 2.
Was ist der Äquivalenzpunkt?
Der Punkt, an dem die zugegebene Maßlösung die Probe gerade vollständig umgesetzt hat.
Wie bestimme ich den Titer?
Durch Titration einer genau eingewogenen Urtitersubstanz, etwa Kaliumhydrogenphthalat für Natronlauge.
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