Säure-Base-Titration I

Zusammenfassung

Führen Sie eine Säure-Base-Titration durch, um die Konzentration einer unbekannten Zitronensäurelösung mit einem Natriumhydroxidtitranten zu bestimmen. Ein digitaler pH-Sensor steht immer zur Verfügung und ein Phenolphthalein-Indikator wurde in die unbekannte Lösung gegeben, sodass sowohl ein potentiometrischer als auch ein kolorimetrischer Ansatz verwendet werden können. Ein Echtzeit-Diagramm ist ebenfalls verfügbar.

Säure-Base-Titration

Titrationen sind eine volumetrische Methode, die auf der Messung der Menge eines Reagenzes bekannter Konzentration (als Primärstandard bekannt) beruht, das von einer Probe unbekannter Konzentration, dem Analyt, verbraucht wird.

Die Titration wird durchgeführt, indem der Titrant mit einer Bürette dem Analyt hinzugefügt wird, um eine chemisch äquivalente Substanz zwischen dem Titranten und dem Analyt zu erhalten. Dies wird als "Äquivalenzpunkt" bezeichnet und ist ein theoretischer Wert, der experimentell nicht bestimmt werden kann.

Die experimentelle Schätzung dieses Punktes erfolgt durch eine Näherung, die als "Endpunkt" bekannt ist. Dieser wird durch eine physikalische Veränderung bestimmt. In diesem Fall wird die Farbänderung der Lösung nach Zugabe eines Indikators erreicht: einer Substanz, die ihre Farbe in bestimmten pH-Bereichen ändert.

Für die Säure-Base-Titration verwenden wir einen Phenolphthalein-Indikator, der nach einem pH-Wert von etwa 8,4 zu einem hellen Rosa wird, was einem Wert entspricht, der dem Äquivalenzpunkt bei den häufigsten Säure-Base-Titrationen sehr nahe kommt.

Kolorimetrische vs. potentiometrische Ansätze

Der kolorimetrische Ansatz beruht auf der Farbänderung durch den Phenolphthalein-Indikator. Der potentiometrische Ansatz beruht stattdessen auf dem pH-Anstieg, wie er vom digitalen Sensor gemessen wird. In dieser Version des Säure-Base-Titrationslabors können beide Ansätze verwendet werden. Der digitale Sensor ist immer verfügbar und kann nicht verborgen werden.

Unterschiede zum Säure-Base-Titrationslabor II

In dieser Version des Labors (Säure-Base-Titration I) können Sie die Säure-Base-Titration für eine unbekannte Zitronensäurelösung durchführen. In der anderen Version des Labors (siehe Säure-Base-Titration II) können Sie die Säure-Base-Titration für eine Essigsäurelösung durchführen.

Diese Version des Labors betont die Berechnungen, hat jedoch keine visuellen Bürettenmessungen unter ihren Lernzielen. Die andere Version des Labors (siehe Säure-Base-Titration II) betont visuelle Messungen, und die Studierenden müssen lernen, den Meniskus der Bürette richtig abzulesen.

Außerdem gibt es in dieser Version eine einzige Erfahrung, die sowohl für den kolorimetrischen als auch den potentiometrischen Ansatz verwendet werden kann. In der anderen Version des Labors (siehe Säure-Base-Titration II) gibt es zwei verschiedene Konfigurationen, bei denen in einer der digitale Sensor verborgen ist, sodass die Studierenden sich nur auf die Farbänderung verlassen können.