Berechnung Titration so richtig?
Hallo, ich wollte fragen ob die Berechnung von der Konzentration so stimmt?
2 Antworten
Wie andere schon gesagt haben: Es ist möglich, daß Deine Rechnung stimmt. Um das genau zu wissen, müßte man genauere experimentelle Details kennen. Wenn die Titration mit einem Indikator durchgeführt wurde, müßte man z.B. wissen, mit welchem.
Wenn die Titration mit einer pH-Elektrode durchgeführt wurde, dann gibt es zwei Möglichkeiten, wie man zu 20 ml Verbrauch kommen kann. Für beide Szenarien zeige ich Dir hier die vollen Titrationskurven. Im ersten Fall ist die Probelösung genauso wie von Dir berechnet 0.2 mol/l stark, im zweiten aber nur 0.1 mol/l.
Dabei ist die Schwarze Kurve die Titrationskurve, also der pH, den Du bei einem bestimmten Verbrauch in er Lösung hast. Die weiße Kurve ist die 1. Ableitung davon, und die Hintergrundfarben sagen Dir, wie die relative Zusammensetzung der Lösung ist — rot steht für H₃PO₄, blau für PO₄³⁻, und die beiden Violettöne für die Ionen dazwischen.
Du siehst, daß Du in beiden Szenarien bei V=50 ml einen pH-Sprung hast, also einen Äquivalenzpunkt, bei dem Du die Titration für beendet erklären kannst. Beide Titrationskurven sind also mit Deiner Angabe verträglich, obwohl die Probelösung verschiedene Konzentration hat.
Beim ersten Szenario (c=0.2 mol/l) hörst Du am ersten Titrationspunkt auf; das entspricht Deiner Rechnung. Der erste ÄP ist derjenige, bei dem die ganze Lösung aus H₂PO₄⁻ besteht (rotviolett), und der pH-Sprung erfolgt von etwa 3–6). Geeignete Indikatoren für diesen ÄP wären Methylorange, Bromphenolblau oder Bromkresolgrün.
Im zweiten Szenario hat die Probelösung nur c=0.1 mol/l, aber Du titrierst bis zum zweiten ÄP, also bis zum HPO²⁻ (blauviolett). Hier reagieren also 2 Teile KOH mit einem Teil H₃PO₄, und daher verbrauchst Du bei gleicher H₃PO₄-Menge doppelt soviel KOH, oder bei halber H₃PO₄-Menge gleichviel wie in Szenario 1. Da der pH-Sprung bei 8–11 liegt, bieten sich als Indikatoren Phenolphthalein oder Thymolphthalein an.
In der Praxis wählt man meist den zweiten ÄP, weil man dann mehr Verbrauch hat und den daher genauer ablesen kann.
Du siehst auch, daß es nicht möglich ist, bis zum dritten ÄP. zu titrieren, weil die Lösung niemals nur PO₄³⁻-Ionen enthält; stattdessen liegen auch bei beliebig viel dazugeschütteter KOH die Ionen HPO₄²⁻ und PO₄³⁻ in vergleichbar großen Konzentrationen vor, so daß die Lösung puffert und der pH nicht springen kann. Das liegt daran, daß PO₄³⁻ in Wasser eine ziemlich starke Base ist (PO₄³⁻ ist als Base sogar etwas stärker als H₃PO₄ sauer ist) und daher sehr merklich dissoziiert; deshalb reagieren wäßrige Phosphat-Lösungen ziemlich stark basisch gemäß
PO₄³⁻ + H₂O ⟶ HPO₄²⁻ + OH⁻
Der pH-Wert einer wäßrigen K₃PO₄-Lösung liegt je nach Konzentration im Bereich 11–13, und da die Maßlösung selbst nur pH=13 hat, kann sie dagegen nicht genug anstinken. Wenn man unbedingt den dritten Äquivalenzpunkt von H₃PO₄ sehen wollte, dann müßte man eine stärkere Base als KOH einsetzen, und das geht nur in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel.
Wenn da tatsächlich auf den 1. Äquivalenzpunkt titriert wurde, sollte das stimmen.
Betonung bei der Antwort liegt auf "WENN auf den 1. Äquivalenzpunkt titriert wurde"! Das lässt sich aus der Fragestellung allerdings nicht entnehmen. Phosphorsäure hat 3 saure Gruppen, die im Verlauf einer Titration erfasst werden können, wobei der 3. Äquivalenzpunkt nur schlecht erkannt werden kann.
Ok super danke