Konduktometrie


Übung
Konduktometrie
SoSe 2022

Abgabedatum
20.06.2022

Expertengruppe 11
Siarhei Nishchyk
Jonas Schneider
Sebastian John





Versuchsaufbau.1

1) Konduktometer 2) Dosimat 3) Schalter, um Maßlösung abzugeben 4) Bürette 5) Leitfähigkeitsmesszelle

Inhaltsverzeichnis

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1. Multiple Choice (MC) Fragen

1.1. Leitvermögen

Welche kennzeichnenden Größen beeinflussen das Leitvermögen?

  1. Konzentration der Ionen (c in mol/L)
  2. Ladungszahl der Ionen (z*)
  3. Wanderungsgeschwindigkeit (v)
  4. Ionenbeweglichkeit (u)
  5. Temperatur (T)

  1. nur 1
  2. nur 1 und 2
  3. nur 2 und 5
  4. nur 1, 2, 3 und 4
  5. 1 bis 5 (alle)

1.2. Titrationsverlauf


Titrationsverlauf3

G: Leitwert

Welche der unten beschriebenen konduktometrischen Titrationen können durch den dargestellten Titrationsverlauf beschrieben werden?

  1. Salzsäure mit Natriumhydroxidlösung
  2. Natriumacetat mit Salzsäurelösung
  3. Salzsäure mit Ammoniaklösung
  4. Ammoniumchlorid mit Natriumhydroxidlösung
  5. Essigsäure mit Natriumhydroxidlösung

  1. nur 1
  2. nur 2
  3. nur 2 und 4
  4. nur 1 und 3
  5. nur 1 und 5

1.3. Elektrische Polarisation

Welche Aussagen zur elektrischen Polarisation treffen zu?

  1. Die durch die Polarisation gebildete Spannung beeinflusst den Widerstand nicht.
  2. Der elektrochemische Zustand, bei welchem kein Stromfluss trotz angelegter Spannung vorliegt, nennt man Polarisation.
  3. Die Polarisation kann verhindert werden, wenn mit Wechselspannung gearbeitet wird.
  4. Die Verwendung großflächiger Elektroden führt zu verstärkter Polarisation.
  5. Die Ladungszahl des Elektrodenmaterials beeinflusst die Polarisation.

  1. nur 2
  2. nur 1 und 2
  3. nur 2 und 3
  4. nur 1, 2 und 4
  5. 1 bis 5 (alle)

1.4. Leitwert

Welche Verunreinigungen im Wasser würden im Vergleich zu Reinstwasser eine deutliche Änderung des relativen Leitwerts ergeben?

  1. Essigsäure
  2. Natriumchlorid
  3. Aceton
  4. Harnstoff
  5. Dihydrogencarbonat

  1. nur 1 und 2
  2. nur 2 und 5
  3. nur 1, 3 und 4
  4. nur 1, 2 und 5
  5. 1 bis 5 (alle)

1.5. Grenzionenäquivalentleitfähigkeit

Warum ist die Grenzionenäquivalentleitfähigkeit von H3O+ und OH- deutlich höher als bei anderen Ionen?

  1. Weil diese im Wasser den stärksten Einfluss auf den pH-Wert aufweisen.
  2. Dies liegt an der geringen Ladungszahl der Ionen.
  3. Weil diese am besten mit anderen Ionen wechselwirken.
  4. Weil es zur Ausbildung einer Solvathülle kommt, und somit mehr Ionen transportiert werden können.
  5. Diese reichen die Ladung direkt weiter, ohne zu wandern.

2. Textaufgaben

2.1. Konduktometrisches Rechnen


Formelübersicht25
  1. Ergänzen Sie die obige Tabelle mit den korrekten Termen von x1-x6!

  1. Es wurde eine konduktometrische Titration von 100mL Salzsäure unbekannter Konzentration mit Natronlauge durchgeführt. Bestimmen Sie die Massenkonzentration der Salzsäure. Gegeben: c(NaOH) = 0,5mol/L, f(NaOH) = 1,026, M(HCl) = 36,4g/mol. Der Verbrauch an Maßlösung beträgt 1,430 mL. Eignet sich die Konduktometrie auch zur qualitativen Bestimmung?

  1. Die Leitfähigkeit k einer Substanz soll bestimmt werden. Die Messzelle weicht jedoch vom Ideal ab. Ein Platinblech hat eine Oberfläche von 5cm² und ist vom anderen 1,2cm entfernt. Der Widerstand beträgt 3Ω. Kann bei der Messung mit Gleichspannung gearbeitet werden?

  1. Was wird bei der Grenzionenäquivalentleifähigkeit im Gegensatz zur Grenzleitfähigkeit berücksichtigt? Warum geht man von einer unendlichen Verdünnung aus (ideale Lösung)?

2.2. Simultanbestimmung von Essigsäure und Salzsäure

Im Folgenden soll eine bereits ausgewertete Titrationskurve untersucht werden. Titriert wurde mit NaOH-Maßlösung.


Konduktometrisches Diagramm 30

Beantworten Sie hierzu folgende Fragestellungen:

  1. Welche chemischen Reaktionen laufen bei dieser Titration ab? Ordnen Sie diese den Äquivalenzpunkten zu (stöchiometrisch vollständige Gleichung).

  1. Was für ein Messgerät kam zur Erfassung der Werte zum Einsatz?

  1. Beschreiben Sie das bei der Abbildung verwendete mathematische Verfahren, mit dem der Verbrauch an Maßlösung an den Äquivalenzpunkten bestimmt wurde. Nennen Sie außerdem eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des Maßlösungsverbrauchs und erläutern Sie diese. Vergleichen Sie anschließend die Genauigkeit der beiden Verfahren.

  1. Beurteilen Sie abschließend die beiden Äquivalenzpunkte. Was beschreibt der erste und was beschreibt der zweite Äquivalenzpunkt? Mithilfe welcher Gleichungen erfolgen die Berechnungen der jeweiligen Massenkonzentrationen? Erklären Sie außerdem was aus den Berechnungen geschlussfolgert werden kann und wofür sich die Konduktometrie demnach besonders gut eignet.

3. Einzelnachweise

1 Eigene Abbildung. Siarhei Nishchyk,2022

2 vgl. S.6 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

3 Eigene Abbildung. Siarhei Nishchyk,2022

4 vgl. S.643 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

5 vgl. S.645 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

6 vgl. S.644-645 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

7 vgl. S.644-645 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

8 vgl. S.644 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

9 vgl. S.11 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

10 vgl. S.9 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

11 vgl. S.11 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

12 vgl. S.11 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

13 vgl. S.8-11 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

14 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

15 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

16 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

17 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

18 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

19 vgl. S.642 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

20 vgl. S.14-16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

21 vgl. S.16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

22 vgl. S.16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

23 vgl. S.16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

24 vgl. S.16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

25 Eigene Abbildung. Sebastian John,2022

26 vgl.S.8-17 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

27 vgl. S.638 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

28 vgl. S.11,17 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

29 vgl.S.15-16 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

30 Eigene Abbildung. Jonas Schneider,2022

31 vgl. S.3 Skript: Praktikumseinführung Elektrochemie, Dr. Oliver Orban

32 vgl. S.17 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban

33 vgl.S.21 Praktikumsskript: Instrumentelle Analytik, Dr. Thomas Kellner

34 vgl. S.642-647 Instrumentelle pharmazeutische Analytik; Rücker, Neugebauer, Willems; Auflage 5;

35 vgl.S.20 Skript: Einführung in die Instrumentelle Analytik, Dr. Oliver Orban