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Alt 26.11.2009, 22:13   #1   Druckbare Version zeigen
DoktorSowieso Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 156
Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Nabend,

ich habe eine Frage bezüglich des Umschlages eines Indikators in dem Falle war es Methylrot bei der Titration von HCl mit NaOH, der kurz vor dem Äquivalenzpunkt kurzzeitig gelb wird aber dann wieder zu rot umschlägt.

Angeblich soll durch das chemische Gleichgewicht, mehr HCl dissoziieren, aber HCl ist doch eine stärke Säure, die nahezu 100% ig dissoziiert, was soll da noch dissoziieren?

Eine Erklärung sehe ich eher, das es bisschen Zeit zum reagieren brauch(es wurde gut geschwenkt)

Kann mir da jemand weiterhelfen?

Vielen Dank
DoktorSowieso ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.11.2009, 22:31   #2   Druckbare Version zeigen
cyberhaube Männlich
Mitglied
Beiträge: 356
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Ohne Garantie würde ich es so erklären:
Der Indikator muss ja auch reagieren, das ist ja das Prinzip warum sich die Farbe ändert (vereinfacht ausgedrückt). Nun muss man betrachten, dass es zu effektiven Zusammenstößen kommen muss. Dies gelingt aber nur, wenn auch 2 "richtige" Moleküle zusammenstoßen. Je weniger also davon da sind, desto schwerer wird es zu reagieren.
Die kann man ganz gut bei einer Titration beobachten, weil je weiter der Titrationsgrad gegen 1 geht, desto länger braucht es bis sich die Farbe wieder "wegschütteln" lässt. Beim Hinzugeben vom Titrator ändert sich ja auch die Farbe an dem Punkt wo es auftritt, wenn sich die Teilchen dann verteilen geht die Farbe wieder weg, aber auch der Indikator muss dann zurück reagieren und dies wird halt schwerer umso weniger Teilchen in der Lösung sind, die die Rückreaktion fördern...

(Ich hoffe man versteht was ich meine?!)
__________________
läuft.
cyberhaube ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.11.2009, 22:32   #3   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Bis ein Inhalt eines Gefässes ideal durchmischt ist, kann dauern.

Länger als man gemeinhin denkt.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.11.2009, 22:43   #4   Druckbare Version zeigen
Firlefanz07  
Mitglied
Beiträge: 76
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Zitat:
Zitat von bm Beitrag anzeigen
Bis ein Inhalt eines Gefässes ideal durchmischt ist, kann dauern.

Länger als man gemeinhin denkt.
Ja, aber es ist im Detail doch etwas komplizierter.

Grundsätzlich dauern Reaktionen z.T. recht lange. Säure-Base-Reaktionen sind aber durch die Art der Reaktion und die Beschleunigung durch das Hydroniumion H9O4+ eigentlich extrem schnell (~ Reaktionszeit ca. 10 ns). Allerdings ist die Reichweite dieser Hydroniumweitergabe (es wird wenig direkt bewegt sondern hptsl. auf benachbarte Wassermoleküle übertragen) ist begrenzt. Insofern ist die Vermutung von cyberhaube nicht ganz zutreffend, die allgemeine Reaktionsgeschwindigkeit ist hier nicht das Problem.

Denn hier kommt es auf die Durchmischung an. Zunächst gibt es einen Überschuß an Hydroniumionen, dort wo die Säure in die Vorlage zugetropft wird, der zu einem Farbumschlag führt (der Indikator wird protoniert). Dieser geht extrem schnell wegen der schnellen Reaktionszeit (siehe oben ~ 10 ns durch die spezielle Hydroniumübertragung). Dann erfolgt aber die langsame Durchmischung wodurch der lokale Überschuß an Hydroxidionen die protonierten Indikatormoleküle erreicht und die Farbe wieder zurückschlägt (weil die Hydroniumionen dann aufgebraucht und der Überschuß verbraucht wurde). Das Problem dürfte bei einer Tritration einer Base mit einer Säure daher auch stärker ausgeprägt sein als umgekehrt, die Reaktion und dessen hohe Geschwindigkeit gehen von der speziellen Eigenschaft des Hydroniumions aus, beim Abbau des Überschusses auch, aber der Indikator ist protoniert, selbst aber kein Hydroniumion und daher nicht schnell. Hier greift der spezielle Mechanismus des Hydroniumions nicht und es muß auf die Durchmischung gewartet werden, bis sich auch der Indikator wiederum deprotoniert hat. Insofern ist dieser Umschlag von den speziellen Eigenschaften des Hydroniumions bedingt, die Verzögerung beim Rückumschlag durch die Vermischungsdauer.

Genau an diesem Punkt weiß man übrigens dann, daß man sich extrem Nahe am Zielpunkt befindet und nur noch ganz langsam titrieren darf. Idealerweise muß man bei jedem Tropfen länger warten und die Titration ist erst dann beendet, wenn der Farbumschalg auch dauerhaft bestehen bleibt. Von daher also bitte weiter titrieren bis zum beständigen Farbumschlag, sonst stimmt die Menge später nicht.

All das ist grundsätzlicher Natur und etwas vom Indikator abhängig, aber nicht von der Säure, Lauge oder deren Stärke abhängig.

Geändert von Firlefanz07 (26.11.2009 um 23:05 Uhr)
Firlefanz07 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.11.2009, 22:43   #5   Druckbare Version zeigen
DoktorSowieso Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 156
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Ok, das habe ich verstanden, ist für mich auch plausibel, mir wurde was mit dem Gleichgewicht erzählt, das mehr Hcl nachdissoziiert was für mich keinen Sinn macht.
DoktorSowieso ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 26.11.2009, 22:56   #6   Druckbare Version zeigen
cyberhaube Männlich
Mitglied
Beiträge: 356
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Mh, ich wollte es nicht wircklich auf die Reaktionsgeschw. beziehen. Nur sagen, dass die Moleküle halt so verteilt sind, dass der Indikator nicht zurück reagieren kann, weil halt dafür die Moleküle fehlen, die das verursachen (hatte ich versucht mit den Zusammenstößen zu erklären). Also der eigtl Grund wäre dann ja das temporäre Konzentrtionsgefälle innerhalb der Lösung.
(Sich einfach auszudücken mit einem komplexen Bild im Kopf is aber auch schwer )
__________________
läuft.
cyberhaube ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2009, 00:37   #7   Druckbare Version zeigen
Firlefanz07  
Mitglied
Beiträge: 76
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Zitat:
Zitat von DoktorSowieso Beitrag anzeigen
Ok, das habe ich verstanden, ist für mich auch plausibel, mir wurde was mit dem Gleichgewicht erzählt, das mehr Hcl nachdissoziiert was für mich keinen Sinn macht.
Richtig. Vor allem, nachdem Salzsäure als sehr starke Säure stets vollständig dissoziiert vorliegt (siehe pKs-Wert). Aber auch bei einer schwächeren Säure wäre die Dissoziation extrem schnell. Die Hydroniumionen bringen die erste geringe Dissoziation schnell "weg", dadurch ist kein Hydronium mehr da, so daß das Gleichgewicht bei einer schwachen Säure wieder ganz rechts liegt. Die daraus gerade entstandenen Hydroniumionen sind auch wieder "sofort" weg. Das alles geht aus MWG und vor allem der Neutralisationsgeschwindigkeit so rasend schnell, daß dies keinen Einfluß hat. Daher bei Salzsäure stimmt es nicht, bei einer schwachen würde es stimmen, daß ein "nachdissozieren" stattfindet, aber es wäre viel zu schnell, als das man es beobachten könnte.

Neutralisation -> extrem schnell
"Nachdissoziation" -> sehr schnell
Indikator-Protonierung -> sehr schnell
Indikator-Deprotonierung -> langsam (weil von Durchmischung abhängig)

Übrigens könnte man das ganze auch beschleunigen, wenn man die Vorlage rühren würde.

Schwieriger und komplizierter ist das Ganze übrigens noch, wenn man sehr genau arbeiten muß, z.B. bei der Einstellung von Titerlösungen (bzw. Bestimmung des Titers, früher Faktor genannt) und sehr genau auf die Carbonatbildung des Wassers achten muß (durch Kohlendioxidaufnahme aus der Luft). Hier muß man nahe dem Neutralisationspunkt oft auch mal das Carbonat auskochen, was dann ebenfalls zu einem "Rückumschlag führt".
Firlefanz07 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.11.2009, 01:20   #8   Druckbare Version zeigen
DoktorSowieso Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 156
AW: Warum wechselt der Indikator wieder seine Farbe?

Alles klar, wunderbar erklärt.

Vielen Dank
DoktorSowieso ist offline   Mit Zitat antworten
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