Analytik: Quali. und Quant. Analyse
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Analytik: Quali. und Quant. Analyse Nasschemische Nachweise (z.B. Trennungsgang) und Gehaltsbestimmungen per Titration, Gravimetrie, Konduktometrie, etc.

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Alt 11.12.2011, 18:14   #1   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
Frage Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Liebe Leute, Ich hab ein ERNSTES Problem!
Und zwar musste ich für meine Probe-Seminararbeit einen Versuch durchführen, bei dem Durch Rücktitration der Kalkgehalt in Eierschalen gemessen werden sollte.
Dazu hat man zuerst 1g Eierschale abgewogen, mit 50ml Salzsäure (1mol/l) gemischt, gewartet bis die Gasreaktion abgeschlossen war und dann auf dem Bunsenbrenner erhitzt. Daraufhin wurden 10ml des Gemisches mit Natronlauge (1mol/l) titriert.
Ich hab für dafür 18ml gebraucht und nun steh ich vor einem Rätsel: Was fang ich damit an?

Kann mir bitte jemand helfen weil ich ausser ein paar Reaktionsgleichungen wirklich überhaupt nicht weiterkomme

Danke im Vorraus
Mfg fxmuenchen
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Alt 11.12.2011, 18:46   #2   Druckbare Version zeigen
SuperBrother Männlich
Mitglied
Beiträge: 259
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

schonmal was von der Titrationsgleichnung gehört?

{ C_1 * V_1 = C_2* V_2 }

Was must du überhaubt ausrechnen, den Massenanteil?

gruß Sb
__________________
Muss noch viel lernen. Deshab: alle angaben ohne gewähr.
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Alt 11.12.2011, 18:57   #3   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

also ich muss laut Aufgabenstellung herausfinden wieviel % Kalk in der Eierschale vorhanden sind.

Nochmal ne Frage zur Titrationsgleichung:
C1 und V1 wären dann Konzentration (des Kalks) und Volumen der Eierschale, oder?
Und C2 und V2 wären Konzentration (1mol/l) und Volumen (50ml) der Salzsäure, oder?
Wenn das bis dahin stimmt, wären dann
1g*C1 = 1mol/l * 0,05l
1g*C1 = 1/0,05
1g*C1 = 20mol
?
stimmt das so? Wenn nein, wo hab ich Fehler und wenn ja, wie mach ich weiter?

Danke im Vorraus,
fxmuenchen

Geändert von fxmuenchen (11.12.2011 um 19:14 Uhr)
fxmuenchen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2011, 10:03   #4   Druckbare Version zeigen
SuperBrother Männlich
Mitglied
Beiträge: 259
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Nein. V1 ist die Vorlage also die 10ml die du in den Erlenmayerkolben getan hast.

{ C_1 = \frac{C_2*V_2}{V1} = \frac{1mol/L * 18ml}{10ml} = 1,8mol/L}

Jetzt nurnoch Mal den KolbenVolumen(in L) aus den du deine 10ml abgenommen hast, mal der Molaren masse vom Kalk und du hast die Masse raus.

Letzter schritt: {w(Kalk)=\frac{m(Kompunente)}{m(gesammt)}}

Bedeutet Ergebnis durch Einwaage.

Gruß Sb
__________________
Muss noch viel lernen. Deshab: alle angaben ohne gewähr.
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Alt 12.12.2011, 12:01   #5   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Hallo,

da steckt ein Fehler:

Zitat:
Daraufhin wurden 10ml des Gemisches mit Natronlauge (1mol/l) titriert.
Ich hab für dafür 18ml gebraucht
Wenn ich Eierschale mit 1mol/L-Salzsäure reagieren lasse, dann 10mL abnehme und für diese 10mL 18mL 1mol/L-NaOH-Lösung verbrauche, würde das bedeuten, dass sich die Salzsäure ja vermehrt hätte. Das kann irgendwie nicht sein...

Vielleicht ein Fehler in der Konzentrationsangabe? Oder doch anders aliquotiert?

Gruß rappelkiste
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”Der erste Schluck aus dem Becher der Naturwissenschaft führt zum Atheismus, aber auf dem Grund wartet Gott!”
Werner Heisenberg

"Nichts auf der Welt ist so gerecht verteilt wie der Verstand. Denn jedermann ist überzeugt, dass er genug davon habe."
René Descartes
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Alt 12.12.2011, 14:45   #6   Druckbare Version zeigen
Tiefflieger Männlich
Moderator
Beiträge: 5.564
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Zitat:
Zitat von fxmuenchen Beitrag anzeigen
...Kann mir bitte jemand helfen weil ich ausser ein paar Reaktionsgleichungen wirklich überhaupt nicht weiterkomme
Mir geht es da so wie rappelkiste. Irgend etwas an Deinen Angaben stimmt nicht. Hast Du statt eines Eis eine Zitrone gelöst? Ein Teil der Salzsäure sollte ja duch lösen der Eierschale verbraucht worden sein => zu erwarten ist ein Natronlaugeverbrauch von <10ml, wenn die beiden angegebenen Konzentrationen korrekt sind.
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Vernünftig ist, dass die politischen Spitzen, wenn sie miteinander sprechen, darüber sprechen, wie mit der Sache umzugehen ist, wie ernst Vorwürfe zu nehmen sind und wie man damit umgeht, Vorwürfe zu besprechen, zu klären, zu verifizieren oder aus der Welt zu schaffen. (2013 Regierungssprecher Seibert)
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Alt 12.12.2011, 17:07   #7   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

OMG ja, ihr habt recht, ich hab nen fehler in meiner angabe drinnen. Anstatt der 10ml hab ich 20ml entnommen... entschuldigung wenn das für verwirrung gesorgt hat
fxmuenchen ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.12.2011, 17:42   #8   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Hallo,

Zitat:
Anstatt der 10ml hab ich 20ml entnommen... entschuldigung wenn das für verwirrung gesorgt hat
so kommen wir der Sache doch schon dichter.

Zitat:
Kann mir bitte jemand helfen weil ich ausser ein paar Reaktionsgleichungen wirklich überhaupt nicht weiterkomme
Wie lauten denn die Reaktionsgleichungen, die Du bis jetzt aufgestellt hast?

Gruß rappelkiste
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Alt 12.12.2011, 17:58   #9   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Nun ja ich hab folgende Reaktionsgleichungen vom Versuch:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Das ist die Reaktion der Eierschale mit der Salzsäure und die Gasentwicklung. Das CO2 entweicht, das H2O verdampft später beim erhitzen.

CaCl2 + 2NaOH → H2O + 2NaCl + CaO

Die Reste der 1sten Reaktionsgleichung reagieren mit der Natronlauge
fxmuenchen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2011, 18:02   #10   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Zitat:
Zitat von SuperBrother Beitrag anzeigen
Nein. V1 ist die Vorlage also die 10ml die du in den Erlenmayerkolben getan hast.

{ C_1 = \frac{C_2*V_2}{V1} = \frac{1mol/L * 18ml}{10ml} = 1,8mol/L}

Jetzt nurnoch Mal den KolbenVolumen(in L) aus den du deine 10ml abgenommen hast, mal der Molaren masse vom Kalk und du hast die Masse raus.

Letzter schritt: {w(Kalk)=\frac{m(Kompunente)}{m(gesammt)}}

Bedeutet Ergebnis durch Einwaage.

Gruß Sb
Die erste Gleichung versteh ich noch und dass multiplizieren mit der Molaren Masse auch aber danach kommen bei mir immer werte raus die höher als 1g sind...
Zitat:
Letzter schritt:

Bedeutet Ergebnis durch Einwaage.
Könntest du mir das mal mit den "erneuerten" Werten ausrechnen? Vielleicht hab ich irgendwo nen Denkfehler...

Danke im Vorraus
fxmuenchen
fxmuenchen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2011, 18:09   #11   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Zitat:
Zitat von fxmuenchen Beitrag anzeigen
Nun ja ich hab folgende Reaktionsgleichungen vom Versuch:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Das ist die Reaktion der Eierschale mit der Salzsäure und die Gasentwicklung. Das CO2 entweicht, das H2O verdampft später beim erhitzen.

CaCl2 + 2NaOH → H2O + 2NaCl + CaO

Die Reste der 1sten Reaktionsgleichung reagieren mit der Natronlauge
Die erste Gleichung stimmt schonmal. Aber wieso sollte Natronlauge mit Calciumchlorid reagieren?? Da Du ja eine Rücktitration durchführst, reagieren nicht die "Reste", sondern der Salzsäureüberschuss mit der Natronlauge:

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Aus dieser Gleichung kannst Du nun die Menge an Salzsäure berechnen, die nicht mit der Eierschale reagiert hat. Und da Du weißt wieviel Salzsäure Du vorgelegt hast, kennst Du damit auch die Menge der Salzsäure, die mit dem Calciumcarbonat umgesetzt wurde.

Und mit Deiner ersten Reaktionsgleichung kannst Du aus der Menge an umgesetzter Salzsäure die Calciumcarbonatmenge berechnen.

Gruß rappelkiste
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Geändert von rappelkiste (12.12.2011 um 18:12 Uhr) Grund: Noch was ergänzt...
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Alt 12.12.2011, 18:48   #12   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Zitat:
Aus dieser Gleichung kannst Du nun die Menge an Salzsäure berechnen, die nicht mit der Eierschale reagiert hat. Und da Du weißt wieviel Salzsäure Du vorgelegt hast, kennst Du damit auch die Menge der Salzsäure, die mit dem Calciumcarbonat umgesetzt wurde.
Das versteh ich nicht so ganz... wie berechne ich aus den Reaktionsgleichungen jetzt die Menge? (Das war übrigens auch der Punkt bei dem ich vorher schon nicht weiter kam)

Danke im Vorraus,
fxmuenchen
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Alt 12.12.2011, 18:54   #13   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Hallo,

aus der Reaktionsgleichung liest Du die Stoffmengen ab (die Koeffizienten der Reaktionsgleichung sind ja nichts anderes als Stoffmengen) und durch Multiplikation mit den relativen Molekülmassen ergibt sich die Masse an gesuchter Substanz.

Aus Deiner ersten Reaktionsgleichung kannst Du folgendes ablesen:

1mol CaCO3 reagiert mit 2mol HCl

Da Du die Stoffmenge an Salzsäure aus Deiner Rücktitration ja errechnen kannst, kannst Du daraus jetzt die Stoffmenge an Calciumcarbonat und daraus wiederum die Masse an Calciumcarbonat berechnen.

Gruß rapplkiste
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Alt 12.12.2011, 19:28   #14   Druckbare Version zeigen
fxmuenchen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Das mit den Stoffmengen hab ich verstanden aber den Rest immer noch nicht so wirklich...
muss ich jetzt die Stoffmenge von z.B. Salzsäure (2mol) mit deren Molarer Masse multiplizieren? Und wenn ja inwiefern soll mir das weiterhelfen?

Ich glaube es wäre leichter wenn du es mir anhand einer Rechnung zeigen könntest...

Sry dass ich so dumm bin

Danke im Vorraus,
fxmuenchen
fxmuenchen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2011, 21:34   #15   Druckbare Version zeigen
rappelkiste Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.063
AW: Bestimmung des Kalkgehalts in Eierschalen durch Rücktitration

Hallo,

eigentlich ist es nicht meine Art einfach die Lösungswege hinzuschreiben...

Also. Du hast 50mL Salzsäure mit einer Stoffmengenkonzentration c=1mol/L vorgelegt. Die noch unbekannte Menge an Calciumcarbonat hat von dieser Stoffmenge etwas verbraucht. Diesen Verbrauch willst Du feststellen. Erstmal berechnen wir die vorgelegte Gesamtstoffmenge an Salzsäure:

n(HCl) = V(HCl * c(HCl) | hierbei gilt V(HCl) = 50mL = 0,05L und c(HCl) = 1mol/L (beide gegeben)

ergibt n(HCl)vorher = 0,05mol -> brauchen wir später.

Aus der Mischung hast Du 20mL entnommen und mit der 1mol/L-Natronlauge titriert und einen Verbrauch von 18mL festgestellt. Hierfür verwenden wir die Formel, die SuperBrother schon angegeben hat, nämlich:

c1 * V1 = c2 * V2,

entsprechend

Zitat:
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
bedeutet das also:

cHCl * VHCl = cNaOH * VNaOH. Das lösen wir nach cHCl auf und erhalten:

cHCl = cNaOH * VNaOH/VHCl

Mit den Werten eingesetzt ergibt sich so:

cHCl = 1mol/L * 0,018L/0,02L = 0,9mol/L

Wir wissen nun, dass die Salzsäurekonzentration NACH der Reaktion mit dem Calciumcarbonat der Eierschale 0,9mol/L beträgt. Nun berechnen wir die Stoffmenge der Salzsäure NACH der Reaktion:

n(HCl) = V(HCl * c(HCl) | hierbei gilt V(HCl) = 50mL = 0,05L und c(HCl) = 0,9mol/L

ergibt n(HCl)nachher = 0,045mol

Die Differenz der beiden Stoffmengen muss nach

Zitat:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
durch das Calciumcarbonat verbraucht worden sein:

n(HCl)Diff = n(HCl)vorher - n(HCl)nachher

n(HCl)Diff = 0,05mol - 0,045mol = 0,005mol

Nach der o.s. Reaktionsgleichung reagieren 1mol CaCO3 mit 2mol HCl. Dem entsprechend reagieren 0,005mol HCl mit 0,0025mol CaCO3. Damit haben wir die gesuchte Stoffmenge des Calciumcarbonats. Nun fragen wir den Küster-Thiel nach der relativen Moleküömasse von CaCO3: 100,09g/mol.

m(CaCO3) = n(CaCO3) * Mr(CaCO3)
m(CaCO3) = 0,0025mol * 100,09g/mol = 0,250225g CaCO3

Da das die Gesamtmasse Calciumcarbonat in 1g Eierschale ist, berechnet sich der prozentuale Anteil zu:

w(CaCO3) = m(CaCO3) * 100%/m(gesamt) = 0,250225g*100%/1g= 25,02%

Alles klar??

Gruß rappelkiste
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eierschale, kalk, rücktitration, titration

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