Seminar zum Quantitativen Anorganischen Praktikum WS 2012/13 · 2013-01-09 · Teil des Moduls...
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Universität zu Köln
Seminar zum
Quantitativen Anorganischen Praktikum
WS 2012/13
Teil des Moduls MN-C-AlC
Dipl.-Chem. Eva Rüttgers
Dipl.-Chem. Corinna Hegemann
Universität zu Köln
Termine
• Freitag, 11.01.2013, 8-10 Uhr, HS II
• Montag, 14.01.2013, 8-10 Uhr, HS III
• Freitag, 18.01.2013, 8-10 Uhr, HS II
• Montag, 21.01.2013, 8-10 Uhr, HS III
Für dieses Seminar besteht Anwesenheitspflicht!
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Inhalt Freitag, 11.01.2013, 8-10 Uhr, HS II
• Allgemeine Einführung in die Quantitative Analyse
• Gravimetrie: A5/A6
Montag, 14.01.2013, 8-10 Uhr, HS III
• Volumetrie: A10
• A2 (pH-Meter)
Freitag, 18.01.2013, 8-10 Uhr, HS II
• Physikalische Methoden: A7 (Photometer)/A4
(Elektrolyse/Elektrogravimetrie)
Montag, 21.01.2013, 8-10 Uhr, HS III
• A3 (Kationentauscher)
• Volumetrie: A11/A12/A13
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Literatur
Jander -Jahr: „Maßanalyse“
Walter de Gruyter-Verlag, 17. Aufl., 2009, 26,95 €
Lux-Fichtner: „Quantitative Anorganische Analyse -
Leitfaden zum Praktikum“
Springer-Verlag, 9. Aufl. 1992
Küster-Thiel: „Rechentafeln für die chemische Analytik“
Walter de Gruyter-Verlag, 107. Aufl., 2011, 34,95 €
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Einsatzgebiete Analytischer Methoden
Qualitative Analyse
Welche chemischen Verbindungen oder
Elemente sind in der
Probe vorhanden (z.B. Trennungsgang).
Quantitative Analyse
Wieviel einer chemischen Verbindung oder
eines Elements ist in
der Probe vorhanden.
Umweltanalytik
Prozesskontrolle/
Prozessregelung
Pharmakologische/
toxikologische/
forensische Analytik Lebensmittelanalytik
Forschung
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Quantitative Analyse
Quantitative chemische Analyse
Wie viel von einem gesuchten Stoff enthält die Substanzprobe?
Klassische chemische Methoden
• Massenbestimmung
• Gravimetrie
• Volumenbestimmung
• Titrimetrie (Volumetrie)
Physikalische Methoden
• Messung konzentrationsabhängiger
physikalischer Eigenschaften
• Optische / elektrische Methoden
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Gravimetrie
Prinzip: Bestimmung der Masse eines Reaktionsproduktes
Fällungsreaktion
• Schwerlösliche Verbindung
• Ausfällung muss quantitativ erfolgen (Überschuss des Fällungsreagens)
• Konstante und bekannte stöchiometrische Zusammensetzung
• Keine Massenveränderung des Niederschlags durch Folgereaktionen
Bsp.: Bestimmung des Gehaltes einer Eisen(III)-Salzlösung
• Fällungsform der Fe3+-Ionen: Fe(OH)3 (bzw. Fe2O3 ∙ xH2O durch Altern des Nd.)
• LFe(OH)3= 5 x 10-38 mol4/L4
• Überführung des Niederschlags in die Wägeform Fe2O3 durch glühen
• m(Fe) = F ∙ m(Fe2O3) [mit F = 2 M(Fe)/M(Fe2O3)]
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Titrimetrie (Volumetrie)
Prinzip: Messung des Volumenverbrauchs einer Reagenslösung („Maßlösung“)
bei einer Titration bis zum Äquivalenzpunkt
Säure-Base-Titrationen
• Protonenübertragung von Säure zu Base
Redox-Titrationen
• Elektronenübertragung von Reduktions- zu Oxidations-Mittel
Komplexbildungs-Titrationen
• Bildung löslicher, wenig dissoziierter Komplex-Verbindungen
Maßlösung (Reagenslösung bekannter Konzentration)
• Zugabe von Maßlösung zur Analysenlösung bis zur vollständigen
chemischen Umsetzung (äquivalente Stoffmenge)
• Äquivalenzpunkt: (stöchiometrischer) Endpunkt einer Titration
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Titrimetrie (Volumetrie) Voraussetzungen
• Chemische Reaktion muss schnell, eindeutig und quantitativ ablaufen
• Geeignete Maßlösung mit exakt bestimmter Konzentration
• Deutlich erkennbarer Endpunkt der Titration
Bsp.: Säure-Base-Titration von NaOH-Lösung mit H2SO4-Maßlösung
• Verwendung eines geeigneten Säure-Base-Indikators
• Endpunktserkennung durch Farbumschlag der Lösung
Berechnung des Gehaltes der NaOH-Lösung:
2 NaOH + H2SO4 2 Na+ + SO42- + 2 H2O
n(NaOH) = 2 n(H2SO4) (Äquivalenzpunkt)
m(NaOH) = 2 c(H2SO4) ∙ V(H2SO4) ∙ M(NaOH)
n = c ∙ V
m = n ∙ M
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Größen und Einheiten
Stoffmenge n SI-Einheit [mol]
Ein Mol ist die Stoffmenge einer Substanz, in der so viele Teilchen enthalten sind wie Atome in
12 g des Kohlenstoffnuklids 12C. Die Teilchen können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen oder
Formeleinheiten sein. Die Teilchenzahl, die ein Mol eines Stoffes enthält, beträgt:
NA = 6,02217 · 1023 mol-1 (Avogadro-Konstante)
Bsp.: Spinell MgAl2O4 n(MgAl2O4) = 1 mol
1 mol des Minerals Spinell enthält 1 mol Magnesium-, 2 mol Aluminium-
und 4 mol Sauertoff-Atome.
Vorteil: Gleiche Stoffmengen verschiedener Stoffe enthalten die gleiche Teilchenanzahl!
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Molare Masse M SI-Einheit [kg · mol-1]
Die molare Masse M eines Stoffes X ist der Quotient aus der Masse m(X) und der
Stoffmenge n(X) dieses Stoffes
Größen und Einheiten
)X(n
)X(m=)X(M
!!Wichtig!! Die SI-Einheit ist [kg · mol-1], die übliche Einheit [g · mol-1]
Bsp.: Molare Massen von Elementen und Verbindungen:
M(Li) = 6,94 g · mol-1 M(Cl) = 35,45 g · mol-1
M(LiCl) = 42,39 g · mol-1 1 mol LiCl besteht aus 1 mol Li- und 1 mol Cl-Atomen
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Stoffmengenkonzentration c SI-Einheit [mol · m-3]
Die Stoffmengenkonzentration (Molarität) c(X) (oder einfacher Konzentration) ist die
Stoffmenge n(X), die in einem Volumen V vorhanden ist
Größen und Einheiten
V
)X(n=)X(c
!!Wichtig!! Die SI-Einheit ist [mol · m-3], die übliche Einheit [mol · L-1]
Bsp.: Konzentration flüssiger (und fester) Lösungen:
c(HCl) = 0,1 mol · L-1
In einem Liter einer wässrigen HCl-Lösung sind 0,1 mol gasförmiges HCl gelöst.
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Molalität b SI-Einheit [mol · kg-1]
Die Molalität b ist der Quotient aus der Stoffmenge n(X) und der Masse m des Lösungsmittels.
Größen und Einheiten
m
)X(n=)X(b
Vorteil: Die Molalität ist unabhängig von thermisch bedingten Volumenänderungen!
Bsp.: Konzentration von Lösungen:
b(NaOH) = 0,1 mol · kg-1
In der NaOH-Lösung sind 0,1 mol NaOH in 1 kg Wasser gelöst.
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Massenanteil w
Der Massenanteil w(X) eines Stoffes X in einer Substanzportion ist die Masse m(X) des
Stoffes bezogen auf die Gesamtmasse
Größen und Einheiten
∑m
)X(m=)X(w
Bsp.: Massenanteile von Lösungen:
w(H2SO4) = 9 %
Eine verdünnte Schwefelsäure hat den Massenanteil w(H2SO4) = 9 %.
100 g der verdünnten Schwefelsäure enthalten 9 g H2SO4 und 91 g H2O.
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Stoffmengenanteil x
Der Stoffmengenanteil (Molenbruch) x(X) eines Stoffes X in einer Substanzportion ist die
Stoffmenge n(X) bezogen auf die Gesamtstoffmenge.
Größen und Einheiten
n
)X(n=)X(x
Bsp.: Stoffmengenanteil von X in einer Verbindung:
x(Fe) in Wüstit (FeO) und Magnetit (Fe3O4)
Stoffmengenanteil Fe in FeO: 50 %
Stoffmengenanteil Fe in Fe3O4: 43 %
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Äquivalente
Ein Äquivalent ist der Bruchteil 1/z* eines Teilchens oder Moleküls X.
Größen und Einheiten
Bsp.: Neutralisationsreaktionen
Bei Neutralisationsreaktionen liefert oder bindet es ein Proton (Neutralisationsäquivalent)
1/2 H2SO4, 1/3 H3PO4, 1 HCl, 1/2 Na2CO3
Bsp.: Redoxreaktionen
Bei Redoxreaktionen nimmt es ein Elektron auf oder gibt eines ab (Redoxäquivalent)
1/5 KMnO4, 1/6 K2Cr2O7, 1/2 H2O2
Äquivalentkonzentration (Normalität): ( )Xc•*z=X*z
1c
0,1 N (H2SO4) = 0,05 M (H2SO4); 0,1 N (NaOH) = 0,1 M (NaOH)
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Ansetzen von Lösungen
Quantitative Zusammensetzung von Lösungen
• Massenbezogene Gehaltsangaben
• Volumenbezogene Gehaltsangaben
Massenkonzentration ßi = mi/V [g/L]
Stoffmengenkonzentration ci = ni/V [mol/L]
Volumenkonzentration σi = Vi/V (Verhältnis)
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Ansetzen von Lösungen
Ansetzen wässriger Lösungen von Feststoffen
Feststoff + H2O
Massenanteil Molare Konzentration
300 g (Feststoff) + 700 g (H2O)
= 1000 g (Lösung) 1 L (H2O) + 1 mol (Feststoff)
30%ige Lösung c = 1 mol/L
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Herstellung von Maßlösungen
Zwei Möglichkeiten für die zu erhaltene Maßlösung:
1.) Die Maßlösung hat exakt die gewünschte Konzentration, wenn die eingewogene
Substanz eine „Urtitersubstanz“ ist.
Die Maßlösung ist nach dem „direkten Verfahren“ angesetzt worden
2.) Die Maßlösung hat ungefähr die gewünschte Konzentration (z. B. bei NaOH), wenn die
eingewogene Substanz keine „Urtitersubstanz“ ist.
c (äq X)tatsächlich = F ∙ c (äq X)gewünscht
Bestimmung des (Korrektur-)Faktors oder „Titers“ F durch eine Titration;
d. h. die Maßlösung wird „eingestellt“.
Die Maßlösung ist nach dem „indirekten Verfahren“ angesetzt worden
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Herstellung von Maßlösungen
Urtitersubstanten
Eine Substanz ist eine Urtitersubstanz, wenn sie
• Stöchiometrisch rein ist
• Sich genau abwiegen lässt (keine Reaktion mit Bestandteilen der Luft, wie O2, CO2, H2O)
• Beim Lösen nicht mit Verunreinigungen des Wassers reagiert
• Eine aus ihr frisch zubereitete Maßlösung unbegrenzt haltbar ist
Beispiele sind:
Na2CO3, NaHCO3, Na2C2O4, NaCl, KBrO3, KIO3, K2Cr2O7, …
Keine Urtitersubstanzen sind:
Alle Laugen (schwankender Carbonat-Gehalt) und Säuren (unbekannter Wassergehalt)
Sowie KMnO4 und Na2S2O3 (zersetzen sich in ihren Lösungen).
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Mischungsrechnen
Sind zwei Lösungen eines Stoffes zu mischen, kann das Mischungsverhältnis wie folgt
berechnet werden:
w1
w2
m1
wM
m2
w1: Gehalt der Lösung 1; w in % (Gew.-%)
w2: Gehalt der Lösung 2; w in % (Gew.-%)
Soll mit reinem Lösungsmittel verdünnt werden so
wird w1 bzw. w2 gleich null
wM: Gehalt der Mischung; wM in % (Gew.-%)
m1: Massenanteile der Lösung 1 (Differenzbetrag wM und w2)
m2: Massenanteile der Lösung 2 (Differenzbetrag wM und w1)
mM: Massenteile der Mischung (Summe m1 + m2)
Um eine Lösung mit dem Gehalt wM zu erhalten, sind m1 Massenteile mit dem Gehalt w1
und m2 Massenteile mit dem Gehalt w2 zu mischen.
mM
Mischungskreuz
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w1 = 50 %
w2 = 15 %
wM = 20 %
m = 2000 g
50%
15%
5
20%
30
m1 = 5 g
m2 = 30 g
mM = 35 g
g7,285=35
g2000x5=m'
1
g3,1714=35
g2000x30=m'
2
Es müssen 285,7 g der 50%igen Lösung und 1714,3 g
der 15%igen NaOH-Lösung gemischt werden.
Mischungskreuz Bsp.: Aus einer NaOH-Lösung mit w1 = 50 % und einer Lösung mit w2 = 15 % sollen
mLsg = 2000 g einer Lösung mit wM(NaOH) = 20 % hergestellt werden.
M
Lsgi'
i m
m • m=m
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Bsp.: Es sollen 300 g einer H2SO4-Lösung mit w1 = 70 %, 500 g mit w2 = 20 %
und 100 g mit w3 = 30 % gemischt werden
m1 = 300 g w1 = 70 %
m2 = 500 g w2 = 20 %
m3 = 100 g w3 = 30 %
Allgemeine Mischungsgleichung
m1 · w1 + m2 · w2 + m3 · w3 … = (m1 + m2 + m3 …) · wM
m1, 2, 3 … : Massenanteile der Lösungen 1, 2, 3 ... mit den Massenanteilen (Gew.-%) w1, 2, 3 …
(übliche Einheit g oder kg)
w1, 2, 3 … : Massenanteile (Gew.-%) des Stoffes in den Lösungen 1, 2, 3 … in %
wM : Massenanteil (Gew.-%) des Stoffes in der Mischung in %
%8,37=100+500+300
30x100+20x500+70 x 300=)SOH(w 42M
Allgemeine Mischungsgleichung
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Gravimetrie
Wichtige allgemeine Hinweise
• Nur die für das Quantitative Praktikum ausgewiesenen Chemikalien verwenden;
gilt auch für Säuren und Basen (alle Versuche).
• Schliffe ausreichend fetten (weder zu wenig, noch zu viel); Schlifffett beim
Assistenten erhältlich.
Tiegel für die Gravimetrien
• Porzellantiegel im Muffelofen auf Gewichtskonstanz bringen (konstant, wenn
nach zweimaligem Wiegen das gleiche Gewicht herauskommt), immer die gleiche
Waage verwenden und kalt wiegen.
• Heiße Porzellantiegel immer auf Tiegelschuhe stellen (sonst entstehen Risse).
• Tiegel mit Bleistift beschriften (Initialien).
• Glasfiltertiegel im Trockenschrank, niemals im Muffelofen trocknen!
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Gravimetrie Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung
[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
3. Filtrieren und Auswaschen des Niederschlags
4. Trocknen bzw. Überführen des Niederschlags in eine Wägeform
5. Auswaage der Wägeform
6. Berechnung des Ergebnisses
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Gravimetrie Vorbereitung und Entnahme der Probe
• Es dürfen maximal drei Analysen gleichzeitig bearbeitet
werden; auf Termine der Sonderversuche ist zu achten.
• Keine Beschriftung der Messkolben erforderlich.
• Messkolben niemals im Trockenschrank (Glas verzieht sich)
oder mit Druckluft (enthält Spuren von Öl) trocknen.
• Messkolben nach Erhalt der Analyse exakt auf 100 mL mit
VE-Wasser auffüllen (sorgfältiges Zutropfen mit Hilfe einer
Pipette anstatt einer Spritzflasche empfehlenswert).
• Genaue Entnahme einer Probe (z. B. 25 mL) mit Hilfe einer
geeichten Vollpipette.
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Gravimetrie Fällung des Niederschlags
Ein Niederschlag ist als Fällungsform geeignet, wenn
• Die zu bestimmende Substanz vollständig gefällt wird;
eine Fällung ist quantitativ, wenn c(X) Rest ≤ 10-6 mol/L ist
• Der Niederschlag sauber ist, d. h. keine anderen Ionen mitgefällt werden
Wichtige Hinweise
Gut kristalline Niederschläge sind meist sauber, wie z. B. (NH4)MgPO4, BaSO4, CaC2O4
langsam fällen!
Käsige Niederschläge wie z. B. Fe(OH)3 oder Al(OH)3 sind als ausgeflockte Kolloidale durch
adsorbierte Ionen verunreinigt.
Zusatz von Elektrolyten, die bevorzugt adsorbiert werden und beim Trocknen oder
Glühen des Niederschlags flüchtig sind; z.B. Zusatz von NH4+ beim Fällen von Fe(OH)3.
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Gravimetrie Methoden der Filtration, Filtermaterialien
Analysentrichter mit Papierfilter
• Analysentrichter: Trichter aus Glas mit einem langen Ablaufrohr
• Filterpapier: „Quantitative Filter“; Rückstand beim „Veraschen“ maximal 0,1 mg
• Schwarzbandfilter große Porenweite 7 µm z. B. Fe(OH)3
• Weißbandfilter mittlere Porenweite 5 µm z. B. Sulfide
• Rotbandfilter kleine Porenweite 3 µm
• Blaubandfilter kleine Porenweite 2 µm z. B. BaSO4
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Gravimetrie Glasfiltertiegel
Erläuterung zur Bezeichnung von Glasfiltertiegeln
Erste Zahl: Größe
1 = 30 mL
2 = 50 mL
10 = 15 mL
Buchstabe: Material
G = Geräteglas
D = Duranglas
N = Normalglas
B = Quarzglas
Zweite Zahl: Porendurchmesser
00 200 - 500 µm
0 150 - 200 µm
1 90 -150 µm
2 40 - 90 µm
3 15 - 40 µm
4 3 - 15 µm
5 < 1-3 µm
Ausrüstung: 1D4, Verwendung mit Wittschem Topf
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Gravimetrie Ausführung der Filtration und Auswaschen des Niederschlags
• Der Niederschlag wird zusammen mit der Lösung in kleinen Portionen abfiltriert.
(Verbleibender Rückstand im Becherglas kann mit etwas Waschlösung aufgenommen
werden).
• Der Filtrierrückstand wird mit mehreren kleinen Portionen der Waschflüssigkeit gespült.
Wahl der Waschflüssigkeit (reines Wasser ist meistens ungeeignet):
• Löslichkeit des Niederschlags zu hoch
Abhilfe: Zusatz von etwas Fällungsmittel, Waschen in der Kälte
• Niederschlag läuft kolloidal durch
Abhilfe: Zusatz von Salzen, welche am Niederschlag adsorbierte Ionen ersetzen (nötig zur
Ausflockung des Kolloids), sie müssen beim Trocknen des Niederschlags
flüchtig sein NH4NO3.
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Gravimetrie Trocknen bzw. Überführen des Niederschlages in die Wägeform
Zu unterscheiden sind die Arbeitsmethoden, wenn gilt:
• Fällungsform = Wägeform
Der Niederschlag wird im Glasfiltertiegel (kein Papierfilter!) filtriert und im
Trockenschrank bei ca. 120 – 130°C im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz
getrrocknet. z. B. Aufgabe 6: Al(oxin)3
• Fällungsform ≠ Wägeform
Der Papierfilter wird im Porzellantiegel verascht (Brenner) und durch Glühen im
Muffelofen bei ca. 800 – 1100°C in die Wägeform überführt.
z. B. Aufgabe 5: Fe2O3
Es muss immer auf Gewichtskonstanz geprüft werden!
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Gravimetrie Auswaage der Wägeform
Die Auswaage erfolgt nach dem vollständigen Abkühlen im Exsikkator auf der
Analysenwaage immer die gleiche Waage verwenden.
Grund: H2O am Tiegel (Kondenswasser) bzw. Auftrieb durch heiße Luft
Analysenwaagen sind sehr genau (± 0,1 mg)
aber auch sehr empfindlich!
• Sauberkeit
• Scheibe schließen
• Tiegel müssen kalt und in Ruhe sein
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Gravimetrie Berechnung des Ergebnisses
Benötigt wird der „stöchiometrische Faktor“; er gibt an, wieviel Gramm der gesuchten
Substanz einem Gramm der Auswaage entspricht.
722
44
2
1
gesucht→gewogen OPMg•1
)PO(Mg)NH(•2.B.z⇒
)gewogen(M•f
)gesucht(M•f=F
f1 und f2 müssen so gewählt werden, dass im Zähler und im Nenner die gleiche Anzahl des
bestimmten Elementes stehen.
Die Masse der gesuchten Substanz berechnet sich wie folgt:
)gewogen(m•F=)gesucht(m
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Praktikum: Aufgabe 6
Gravimetrische Bestimmung von Aluminium
• Entnahme von 25 mL der auf 100 mL aufgefüllten, schwach mineralsauren Analyse
• Verdünnung auf etwa 100 mL (Becherglas); Erwärmen auf 70°C und Zugabe von
7,5 mL essigsaurer Oxin-Lösung
• Fällung von Al(oxin)3 nach Zugabe von NH4CH3COO-Lösung (pH-Wert!)
• Filtration und Trocknung mit/im 1D4-Glasfiltertiegel (waschen mit heißem H2O)
Fällungsreagenz = Oxinat! (8-Hydroxychinolat)
Zweimalige Versuchsdurchführung!
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Gravimetrie Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung
[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
3. Filtrieren und Auswaschen des Niederschlags
4. Trocknen bzw. Überführen des Niederschlags in eine Wägeform
5. Auswaage der Wägeform
6. Berechnung des Ergebnisses
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Gravimetrie (Aufgabe 6) Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung and der gravimetrischen Bestimmung
von Aluminium
[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
Glasfiltertiegel
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[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
Ablesen des Meniskus
Messkolben Pipetten
Gravimetrie (Aufgabe 6) Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung and der gravimetrischen Bestimmung
von Aluminium
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[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
Fällungsreagenz = Oxinat! (8-Hydroxychinolat)
Gravimetrie (Aufgabe 6) Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung and der gravimetrischen Bestimmung
von Aluminium
Universität zu Köln
[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
3. Filtrieren und Auswaschen des Niederschlags
Wittscher Topf
mit
Filtriervorstoß
und
Glasfiltertiegel
Gravimetrie (Aufgabe 6) Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung and der gravimetrischen Bestimmung
von Aluminium
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[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
3. Filtrieren und Auswaschen des Niederschlags
4. Trocknen bzw. Überführen des Niederschlags in eine Wägeform
5. Auswaage der Wägeform
Exsikkator
(Füllung mit CaCl2
als Trocknungsmittel)
Gravimetrie (Aufgabe 6)
Universität zu Köln
[0. Tiegel auf Gewichtskonstanz überprüfen (wiederholtes Glühen und
Wiegen)]
1. Vorbereitung und Entnahme der Probe
2. Fällen des zu bestimmenden Bestandteils bzw. Abtrennen von anderen
Bestandteilen
Fällungsform
3. Filtrieren und Auswaschen des Niederschlags
4. Trocknen bzw. Überführen des Niederschlags in eine Wägeform
5. Auswaage der Wägeform
6. Berechnung des Ergebnisses
Gravimetrie (Aufgabe 6) Systematischer Gang einer gravimetrischen Bestimmung and der gravimetrischen Bestimmung
von Aluminium
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Praktikum: Aufgabe 6
Auswertung
a) Berechnung des Anteils des Aluminiums in Al(C9H6NO)3 (≡ Al(oxin)3)
b) Angabe der (gesamten) Masse des Aluminiums in der Probe
• Faktorbestimmung:
• Massenangabe:
mAuswaage = m(Tiegel + Substanz) – m(Tiegel)
Mittelwert aus beiden Versuchdurchführungen!
3)oxin(Al
Al
M
M=F
4•m•F=m AuswaageAl
Umrechnungsfaktor
gesamte Analyse!
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Praktikum: Aufgabe 5
Gravimetrische Bestimmung von Eisen
• Entnahme von 25 mL der auf 100 mL aufgefüllten Analyse
• Verdünnung auf etwa 200 mL (Becherglas); Zugabe von ca. 1g NH4Cl
Ausflockung von kolloidal gelöstem Fe(OH)3 bei der Fällung
• Lösung bis fast zum Sieden erhitzen; Zugabe von halbkonz. NH3 (Fällungsreagenz)
• Heiß über Schwarzbandfilter filtrieren und mit NH4NO3-haltigem Wasser waschen
Niederschlag chloridfrei waschen; mit AgNO3-Lsg. überprüfen!
• Veraschen des Filters im Porzellantiegel; Glühen im Muffelofen bei 800-900°C
• Produkt muss in der Kälte eine gleichmäßige rot-braune Farbe besitzen
Zweimalige Versuchsdurchführung!
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Praktikum: Aufgabe 5
Auswertung
a) Berechnung des Anteils des Eisens in Fe2O3
b) Angabe der (gesamten) Masse des Eisens in der Probe
• Faktorbestimmung:
• Massenangabe:
mAuswaage = m(Tiegel + Substanz) – m(Tiegel)
Mittelwert aus beiden Versuchdurchführungen!
32OFe
Fe
M
M•2=F
4•m•F=m AuswaageFe
Umrechnungsfaktor
gesamte Analyse!