Skript zum AC-Teil - Anorganische Chemie, AK Röhr, Freiburg

50KAPITEL 5. TITRATIONEN UND COMPUTERGESTÜTZTE MESSWERTERFASSUNG
5.3 Konduktometrische
Titration von Ba(OH)2
mit H2SO4 und HCl
Geräte
• PC
• Amperemeter mit Analog-Ausgang (hier: Steiber
Universalmessplatz, UMP2000)
• Kabel
• Magnetrührer
• Rührfisch
• 50-ml-Bürette,
• 20-ml-Vollpipette
• Leitfähigkeits-Elektrode
• 100-ml-Becherglas
• Stativmaterial
Chemikalien
• ges. Bariumhydroxid-Lösung
• Salzsäure, c(HCl) = 0,5 mol
l
• Schwefelsäure, c(H2SO4) = 0,25 mol
l
• destilliertes Wasser
Durchführung
An die Leitfähigkeitselektrode wird 5-10 V
Wechselspannung angelegt und das Amperemeter
(UMP2000) in den Stromkreis eingebaut.
Man verbindet ein Kabel mit einem
Pol der Wechselspannungsquelle und mit dem
Pluspol des Amperemeters. Ein zweites Kabel
führt vom Minuspol des Amperemeters
zur Leitfähigkeitselektrode und ein drittes vom
noch freien Anschluss der Leitfähigkeitselektrode
zum anderen Pol der Wechselspannungsquelle.
Das UMP2000 wird über den Analogausgang
an der Rückseite mit dem A/D-
Wandler verbunden (vgl. Abb. 5.2).
Man gibt nun genau 20 ml gesättigte
Bariumhydroxid-Lösung ohne Bodensatz in
das Becherglas mit Rührfisch. Die Leitfähigkeitselektrode
wird eingetaucht und zuerst mit
Salzsäure und nach neuem Versuchsansatz mit
Schwefelsäure titriert.
Auswertung
Bestimmen Sie aus dem Titrationsergebnis das
Löslichkeitsprodukt von Ba(OH)2?
Theorie
Die Leitfähigkeit einer Probe hängt zum einen
von der Anzahl elektrisch geladener Teilchen
(Ionen) ab, zum anderen von den Ionenbeweglichkeiten(Ionenäquivalentleitfähigkeit).
Als Erklärung des Kurvenverlaufs muss
somit berücksichtigt werden, ob sich die Gesamtzahl
an Ionen in der Lösung während des
Titrationsverlaufs ändert oder ob diese konstant
gehalten wird. Bleibt die Ionenkonzentration
konstant, so hängt der Kurvenverlauf
lediglich von den Ionenbeweglichkeiten ab. Ein
Beispiel hierfür ist die Fällungstitration einer
Natriumchlorid-Lösung mit Silbernitrat-
Lösung.
Na +
(aq) + Cl− (aq) + AgNO3
→ Na +
(aq) + NO− 3(aq) + AgCl (s) ↓
Ein Beispiel für einen Kurvenverlauf, der sowohl
von den unterschiedlichen Ionenbeweglichkeiten
aber hauptsächlich auch von der Abnahme
der Ionenkonzentration abhängt, ist die
Titration einer Bariumhydroxid-Lösung mit
Schwefelsäure.
Ba 2+
(aq) + 2 OH− (aq) + H2SO4
→ BaSO 4(s) ↓ + 2H2O (aq)
Anhand der Steigung der einzelnen Kurvenäste
lassen sich Aussagen über die Ionenbeweglichkeiten
machen. Je steiler der Kurvenlauf,
desto größer die Ionenbeweglichkeit des
Ions, das in diesem Abschnitt aus der Lösung
entfernt wird bzw. hinzukommt.
Literatur
AK Kappenberg, s. [13]