Experimente zur Meßwerterfassung

Titration von Schwefelsäure H2SO4 mit Natronlauge 
c(NaOH)=0.1 mol/l

L

Zeitbedarf: 35 Minuten.
Ziel: Bestimmung der molaren Konzentration
Material:
bulletChembox
bulletComputer 
bulletpH-Meßkette 
bulletTropfenzähler 
bulletBürette 50ml 
bulletStativ 
bullet2 Bürettenhalter
bullet2 Muffen, 1 Klammer 
bulletMagnetrührer 
bulletPipette 30ml 
bulletBecherglas 150ml, hohe Form 
bulletBecherglas 400ml 
bulletMagnetrührstäbchen 
bulletkleiner Trichter
Chemikalien: Schwefelsäure c(H2SO4)=ca. 0.1mol/l R-Sätze: 36/38, S-Sätze: 26, E-Sätze: 2
Maßlösung NaOH c(NaOH)=0.1mol/l
R-Sätze: 34, S-Sätze: 26-37/39-45 E-Sätze: 2
dest. Wasser (Spritzflasche)  
Aufbau:
  1. Versuch gemäß nebenstehender Skizze aufbauen. Hinweise: Bürette für geringere Beweglichkeit mit 2(!) Bürettenklammern befestigen; Abstand zwischen Tropfenzähler und Becherglas minimieren; Tropfen sollen durch die Mitte des Tropfenzähler-Rohres fallen.
  2. Sicherstellen, daß die Chembox mit dem Computer verbunden ist. Computer starten. pH-Meßkette an den pH-Eingang (4) und Tropfenzähler an Ereignis-Eingang (7) anschließen, dann Chembox einschalten.
  3. Kalibrieren Sie die pH-Meßkette und den Tropfenzähler.
  4. Stellen Sie im Menu Optionen - Messtakt den Punkt Ereignis ein.
Durchführung:

Aufnahme der Titrationskurve:

  1. Versuch-Symbol oder entsprechende CHX-Datei anclicken.
  2. In dem 150ml-Becherglas einen Rührfisch und 15ml Schwefelsäure-Lösung und 15 ml Wasser vorlegen; pH-Meßkette eintauchen und in eine der großen Klammern am Tropfenzähler spannen. Ggf. durch mehr Wasser so auffüllen, daß die Meßkette gut eintaucht.
  3. 1/0-Knopf anklicken.
  4. Bürette vorsichtig so weit aufdrehen, daß ca. 1-2 Tropfen pro Sekunde auslaufen. 
  5. Wenn die Titrationskurve die gewünschte Form erreicht hat, 1/0-Knopf wieder anclicken.
  6. Kurve unter einem Namen im gewünschten Arbeitsbereich abspeichern.
  7. Beschriften Sie die Kurve, z.B. "Schwefelsäure mit NaOH c=0.1mol/l", evtl. dazu Name des Experimentators.
  8. X-Achse (Volumen) sinnvoll anpassen. Ergebnis etwa:

     
  9. Wieder abspeichern.
     
Auswertung:

nach der Dreigeraden-Methode: 

  1. Insgesamt 3 beste Tangenten an die Kurve anlegen: an jeden der beiden waagrechten Abschnitte und an den steilen Abschnitt der sigmoiden Kurve je eine.
  2. Durch Positionieren des Mauszeigers zwei pH-Werte A und B an den beiden Schnittpunkten der Tangenten ablesen (A soll der kleinere Wert sein).
  3. Der Äquivalenzpunkt Äq liegt in der Mitte zwischen A und B:
    Äq=A+((B-A)/2).
  4. Wert durch Beschriften notieren.
  5. Mit Hilfe des Mauszeigers das zum pH-Wert am Äq zugehörige Volumen ablesen und einsetzen:
    cS=(cB*VB) / VS
  6. Durch Beschriften z.B. in der rechten unteren Ecke notieren.
  7. Abspeichern. Ergebnis etwa:
     


 

Download:
Anleitung für Lehrer Anleitung für Schüler Parameter für ChemEx

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Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 16.03.09