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Alt 06.10.2009, 19:05   #1   Druckbare Version zeigen
Chemiebrot Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 24
NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Hallo ihr Cracks! Ich brauche Hilfe (...wie schon mein Name vermuten läßt....)!
(Ich habe natürlich schon das halbe Forum durchforstet -> leider vergebens...)

Also folgendes:
Ich zerbreche mir nun schon 4 Stunden lang meinen Kopf darüber und komme einfach nicht weiter:
Wir sollen eine NaOH Maßlösung herstellen und einstellen (mit Zitronensäure). Umsatzgleichung ist klar?
C6H8O7 + 3 NaOH 3 H2O + C6H5O7Na3
Meine Fragen:
Ist der Titrant NaOH und der Analyt Zitronensäure?

Berechne ich Ä so richtig ?
Ä = (cT * zT * MA) / zA = (0,1 mol/l * 1 * 192,117 g/mol) / 3 = 6,4039 g/l
(gegeben: 0,1 mol/l NaOH sollen hergestellt werden; 500ml)

Einwaage: Ich habe so:
mA = cT * VT * MA = 0,1 mol/l * 0,5 l * 39,997 g/mol = 1,9999 g gerechnet ?

Für die Einstellung sollen 500 mg Zitronensäure im 100er MK gelöst werden, davon 20 ml als Vorlage und mit NaOH titriert werden. Rücktitration ? Die angegebene Menge entspricht also einer Konzentration von 0,026 mol/l ?

Kann mir bitte jemand auf die Sprünge helfen?
Aber bitte an meinen Namen denken.....

Danke!



Geändert von Chemiebrot (06.10.2009 um 19:33 Uhr)
Chemiebrot ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.10.2009, 20:12   #2   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Mit Citronensäure? Warum nicht mit HCl? Letzteres gibt es als Maßlösung zu kaufen...macht meiner Meinung nach wesentlich mehr Sinn als eine (vermutlich selbst hergestellte) Citronensäurelösung (deren Titer man vorher ebenfalls einstellen müsste) zu verwenden.

Dieses Rechnen mit Formeln ist der größte Schwachsinn überhaupt. Für jeden Spezialfall eine Formel, aber keine Sau blickt durch.

Mit dem Stoffmengenverhältnis, Dreisatz und den (ggf. nach dem gesuchten Buchstaben umgestellten) Formeln M=m/n, c=n/v und Titer=c/~c lässt sich das alles (und noch viel mehr, so ziemlich die gesamte Stöchiometrie) berechnen.
Mit diesen Formeln im Hinterkopf bin ich wunderbar durch die Laboranten-Ausbildung bekommen. Ist vielleicht eine Spur aufwändiger als alles in eine Formel einzusetzen, dafür muss man sich aber nicht so viel merken und die Methode ist universell anwendbar: bei Bestimmungen, bei Synthesen - überhaupt die gesamte Stöchiometrie...

Titerstellung:
1. Reaktionsgleichung aufstellen
2. Stoffmengenverhältnis ermitteln (aus den Koeffizienten der Reaktionsgleichung)
3. gesuchte Stoffmenge (Natronlauge) aus bekannter Stoffmenge (Citronensäure; n ergibt sich aus c und V der Lösung) berechnen
4. aus Stoffmenge und Volumen Konzentration berechnen
5. Titer ausrechnen, Formel siehe oben

Aliquote nicht vergessen!

Welche Masse an Citronensäure ungefähr benötigt wird, lässt sich analog (nur eben umgekehrt; siehe Schritte 1-3) berechnen, die Stoffmenge wird dann über die Molmasse in eine Masse umgerechnet.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 06.10.2009, 20:30   #3   Druckbare Version zeigen
Chemiebrot Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 24
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Hi Kaliumcyanid!

Danke für die schnelle Antwort! Leider nützt die mir nicht viel....
Wir müssen das so machen- warum weiß keine S....!
Auch müssen wir die Formeln so nehmen, wie diese uns vorgegeben werden. In meinem Praktikum hat man mich dafür ausgelacht! Aber was solls! Ich versteh das eh nicht....., vor Allem weiß ich nicht, wieso ich das wissen soll, will ich doch in der Gewässerökologie und nicht im Chemielabor arbeiten- gehört nun mal leider dazu!
Zurück zum Thema:
Stoffmenge (n ?) müßte doch eigentlich m * c sein? Also z.B. 2,1 g * 0,5 l = 1,05 g/l ? Richtig? Oder muß man da die molare Masse M ansetzen?

Und überhaupt: Wie ums Verrecken erechne ich denn nun aus dem Verbrauch an Zitronensäure den Titer der NaOH??

Dank und Gruß!
Chemiebrot ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.10.2009, 21:44   #4   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Zitat:
will ich doch in der Gewässerökologie und nicht im Chemielabor arbeiten
Gewässer => Chemie
Ökologie => Chemie
Noch Fragen?

Zunächst mal Definitionen:

c = Stoffmengenkonzentration mol/L
n = Stoffmenge mol
V = Volumen mL

M = Molmasse g/mol
m = Masse g

t = Titer
c = Konzentration
~c = ungefähre; gewünschte Konzentration (vor Titerstellung)

Zur Berechnung der Herstellung der Natronlauge:
500 mL 0,1 molare NaOH sollen hergestellt werden.
c = n / V
=>
n = c * V
n = 0,1 mol/L * 0,5 L
n = 0,05 mol

m = M * n
m = 40 g/mol * 0,05 mol
m = 2g NaOH


Zur Berechnung der Einwaage:

Hier ist es sinnvoll, zunächst einmal den ungefähr gewünschten Verbrauch an Natronlauge auszuwählen. Bei einer angenommenen Bürettengröße von 25 mL und ein wenig Wirtschaftlichkeit klingen doch 15 mL gar nicht so schlecht.
Gleiches Spiel wie oben, über das Volumen (15 mL entsprechend 0,015 L) und der Konzentration der Natronlauge wird die Stoffmenge an NaOH ausgerechnet. Über das Stoffmengenverhältnis (Dreisatz) kann jetzt die Stoffmenge an Citronensäure ausgerechnet werden, die dafür eingesetzt werden muss. Gemäß der Formel M=m/n ergibt sich nach Umstellen m=M*n, Molmasse von Citronensäure einsetzen, und man hat die Masse an Citronensäure, die man einwiegen muss um einen Verbrauch von 15 mL NaOH zu erreichen. Bei der Einwaage ist darauf zu achten, dass die Menge mit der zur Verfügung stehenden Waage gut einwiegbar ist. Es wäre für die Bestimmung fatal, bspw. 40 mg auf einer Oberschalenwaage einwiegen zu wollen. Sinnvoller wäre eine Einwaage 100 mg (oder mehr) auf einer Analysenwaage. Der Verbrauch an Maßlösung ist dann natürlich entsprechend anzugleichen.

Zur Berechnung des Titers:

1) Reaktionsgleichung:
3 NaOH + HCit -> NaCit + 3 H2O (so ungefähr jedenfalls)
=> Stoffmengenverhältnis 1 mol Citronensäure entspricht 3 mol NaOH

c=n/V => n = c * V wobei c die Konzentration deiner Citronensäure und V der Verbrauch in mL ist.
Jetzt hast du die Stoffmenge an Citronensäure. Über Dreisatz ergibt sich:

n(HCit) = 1
n(NaOH) = 3

=> n(NaOH) = n(HCit)*3

Die Stoffmenge an NaOH teilst du jetzt durch das Volumen, also 20 mL entsprechend 0,02L deiner Probe:
n(NaOH)/0,02L = c(NaOH)

Das ist die genaue Konzentration der Natronlauge. Der Titer errechnet sich jetzt aus der tatsächlichen (eben berechneten Konzentration) geteilt durch die gewünschte Konzentration ~c.

Anmerkung:
Normalerweise verwendet man für die Titereinstellung Urtitersubstanzen oder titriert die selbst hergestellte Maßlösung mit einer gekauften, zertifizierten Maßlösung. Eine selbst hergestellte Maßlösung mit einer anderen, selbst hergestellten Maßlösung einzustellen halte ich für nur wenig genau. Vor allem würde ich eine 0,1 molare Natronlauge mit einer 0,1 molaren Salzsäure titrieren, da sind schon die Volumina (sprich der Verbrauch) gleichwertig.
Was man sich von der Citronensäure erhofft, ist mir schleierhaft - höchstens der "erhöhte Rechenaufwand" (das Stoffmengenverhältnis Natronlauge zu Citronensäure ist nicht 1:1) würde das pädagogisch erklären.

Ich hoffe, das ganze ist soweit fehlerfrei. Bin schon ein wenig müde...
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.10.2009, 20:39   #5   Druckbare Version zeigen
Chemiebrot Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 24
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Vielen Dank Kaliumcyanid!

Ich glaube, daß mir das etwas geholfen hat. Unser Dozent meinte dennoch, ich solle mich an die Formeln halten...
zudem weiß ich jetzt, wo ich durcheinander gekommen bin: Dadurch, daß wir bei der Titerbestimmung die NaOH in die Bürette getan haben und die Säure (Urtiter) in die Vorlage, habe ich wohl einiges verdreht.
Wie dem auch sei: Der Versuch ging glatt und ich hoffe, daß ich nicht allzu viele Punkte eingebüßt habe. Bin jedenfalls guten Mutes!

Vielen Dank nochmals und ein schönes Wochenende!

Das Chemiebrot
Chemiebrot ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.10.2009, 21:01   #6   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Wenn man diese Art des stöchiometrischen Rechnens einmal verstanden hat, braucht man nie mehr irgendwelche Formeln. Der zentrale Zugang ist die Stoffmenge.

Dein Dozent kann wohl auch nur seine Formeln, oder wie?

Trotz allem: schönes Wochenende.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.10.2009, 21:05   #7   Druckbare Version zeigen
Chemiebrot Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 24
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

...nööö, Der kann das auch mit Deinen Formeln mit links, 40 Fieber und bei jedem Wetter...
Der gute Mann ist Doktor der Chemie, hat unendlich viel Ahnung, muß sich aber an die Lehrpläne halten. Und die sehen nun mal diese Rechnerei vor. Warum weiß unser lieber Doc aber auch nicht....

Grüße! Bis demnächst!

Chemiebrot
Chemiebrot ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.10.2009, 21:18   #8   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.824
AW: NaOH Herstellung u. Einstellung mit C6H8O7

Na dann....
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
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