Trainingsbuch - Europa-Lehrmittel · 3 Nasschemische Qualitative Analyse und das Problem der...

Trainingsbuchpraktischer Analytik

VonDipl.-Chem. Dr. Erich HitzelLandau in der Pfalz

Handwerk und Technik · Hamburg

ISBN 978-3-582-01233-3

Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den ge-setzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages.Hinweis zu § 52a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligungeingescannt und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen undsonstigen Bildungseinrichtungen.

Verlag Handwerk und Technik G.m.b.H., Lademannbogen 135, 22339 Hamburg; Postfach 63 05 00, 22331 Hamburg – 2007E-Mail: [email protected] – Internet: www.handwerk-technik.de

Satz und Layout: comSet Helmut Ploß, 21031 Hamburg Druck: druckhaus köthen GmbH, 06366 Köthen

Das vorliegende Werk wurde auf der Grundlage der neuen amtlichen Rechtschreib-regelung, die am 1. August 2006 in Kraft getreten ist, erstellt.

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A Übungen B Lösungen

1 Grundbaustein Analytik

2 Chemisches Gleichgewicht und pH-Wert

3 Nasschemische Qualitative Analyse und das Problemder Störung

Seite 104Seite 84 Gravimetrie und Wiederfindungsrate

Seite 108Seite 95 Die Behandlung von Messwerten

Seite 109Seite 116 Zwischenkontrolle

Seite 110Seite 167 Arbeitsmethode und Planung volumetrischer Analysenam Beispiel der Säure-Base-Titration

Seite 115Seite 198 Komplexometrie und Selektivität


Seite 118Seite 2610 Elektrische Leitfähigkeit, Konduktometrie

Seite 123Seite 3011 Elektrochemisches Potenzial und potenziometrischeSäure-Base-Titration


Seite 130Seite 4513 Redoxtitration und Entwicklung einer Standard-arbeitsanweisung

Seite 141Seite 4714 Summenparameter und genormte Verfahren


Seite 152Seite 5916 Prinzipien und Methoden der Spektroskopie und der Photometrie

Seite 154Seite 6117 Quantitative photometrische Analyse am Beispiel derUV-VIS Spektroskopie und Kalibrierkurven


Seite 162Seite 7119 Atomabsorptionsspektroskopie

Seite 170Seite 7520 Infrarotspektroskopie


Seite 173Seite 8522 Prinzipien und Methoden der Extraktion und der Chromatographie


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Zu diesem Buch

Nicht das, was Lernenden gelehrt wird, macht deren Wissen und deren Fähigkeitenaus, sondern das, was sie selber beschreiben können, wie sie Probleme lösen, Me-thoden anwenden und Arbeiten durchführen.

Das vorliegende Trainingsbuch will mit seinen Fragen und Übungen dafür eine Hilfesein. Weil es weniger um das Gedächtnis als um das Verständnis geht, werden häu-fig erläuternde und begründende Antworten gefordert.

Dieses Trainingsbuch ist als Ergänzung des Lehrbuchs „Bausteine praktischer Ana-lytik“ (HT1232) zu verstehen. Die einzelnen Kapitel dieses Lehrbuches enthalten je-weils einen kleinen Übungsteil, hier werden diese Übungen in beträchtlichem Umfangergänzt. Für Fragen und Aufgaben, die nicht unmittelbar über den Lehrbuchtext zubeantworten sind, werden, je nach Schwierigkeitsgrad, im Lösungsteil die Antwortenskizziert oder vollständig angegeben. In wenigen Fällen erfordern die Übungen eige-ne Literaturarbeit. In größeren Abschnitten sind gebundene Fragen eingefügt, bei de-nen die richtigen Antworten anzukreuzen sind.

Bei den Berechnungen wird nach dem Motto gerundet: Das Zahl der gültigen Zifferndes Endergebnisses ist gleich der Zahl der gültigen Ziffern des Ausgangswertes mitder geringsten Anzahl gültiger Ziffern.

Die Übungen und Fragen setzen den Gebrauch eines Tabellenbuchs voraus, dasNaturkonstanten, stoffspezifische Größen und analytische Daten enthält. Empfeh-lenswert dafür ist das Buch „Tabellen zur Chemie und Analytik“, Handwerk und Tech-nik HT 1234.

Viel Erfolg!

Landau, im Sommer 2006 Erich Hitzel

1 Grundbaustein der Analaytik

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1 Grundbaustein (Grundlagen) der Analytik

A ÜBUNGEN

1.1 Was ist in der Analytik unter den Begriffen Analyt, Validierung, Matrix, GLP zu verstehen?

1.2 In welche groben Teilschritte lässt sich der Analysengang zerlegen und welche Maßnahmen gehören zu jedem der Teilschritte?

1.3 Geben Sie die Namen und die Summenformeln von zwei Stoffen an, die unter anderem auchStickstoff enthalten.

1.4 Nennen Sie fünf Stoffe, deren Analytik im Umweltbereich von Bedeutung ist. Geben Sie für einen dieser Stoffe mögliche Beeinträchtigungen von Gesundheit oder Umwelt an.

1.5 Welche Grundinformationen über die Analysenprobe können durch den Einsatz analytischerMethoden erhalten werden? Geben Sie drei prinzipiell verschiedene Informationen und jeweilsein zugehöriges Beispiel an.

1.6 Geben Sie die Beurteilungskriterien für Analysen an und erläutern Sie jeweils, was darunter zuverstehen ist. Geben Sie die Antwort in Form einer Tabelle.

1.7 Weshalb müssen präzise Analysen nicht richtig sein? Erläutern Sie den Sachverhalt an einemModell und an einem Beispiel aus der Analytik.

1.8 Erläutern Sie über ein Zahlenbeispiel, wie die Richtigkeit eines Analysenverfahrens angegebenwerden kann. Verwenden Sie dabei die Fachbegriffe.

1.9 Wie nennt man in der Fachsprache der Analytik a) den zu bestimmenden Stoff, b) das Medium, in dem sich dieser Stoff befindet, c) das Beurteilungskriterium, mit dem die Geschwindigkeit und die Wirtschaftlichkeit eines Ana-

lysenverfahrens beschrieben wird, d) das Beurteilungskriterium, mit dem beschrieben wird, inwiefern der gefundene Wert dem

wahren Wert entspricht?


2.1 Nennen Sie die Kennzeichen eines chemischen Gleichgewichts.

2.2 Erläutern Sie den Unterschied zwischen wahren und fiktiven Konzentrationen. Zeigen Sie aneinem selbst gewählten Beispiel auf, dass zwischen diesen beiden Begriffen sehr genau zuunterscheiden ist.

2.3 Formulieren Sie für die Ammoniaksynthese, wonach aus Wasserstoff und Stickstoff Ammoniakentsteht, das Massenwirkungsgesetz.

2.4 Erläutern Sie die Bedeutung von Gleichgewichtskonstanten für die Analytik an einem selbst gewählten Beispiel.

2.5 Inwiefern beschreibt die GleichungH2SO3 + 2 H2O i 2 H3O+ + SO3

2–

die Verhältnisse in der wässrigen Lösung richtig und vollständig? Erläutern Sie.

Aufgabenziffer schwarz: Das Ergebnis ist in „Bausteine praktischer Analytik“ explizit angegeben.

Aufgabenziffer blau: Das Ergebnis ist hier im Lösungsteil angegeben.


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2.6 Geben Sie für die ReaktionH2SO3 + 2 H2O i 2 H3O+ + SO3

2–

den Zahlenwert von KS an. Zeigen Sie, wie Sie zu diesem Wert kommen.

2.7 Erläutern Sie, weshalb in der Tabelle der Säurekonstanten in der Regel keine Zahlenwerte fürSalzsäure und für Salpetersäure angegeben werden.

2.8 Ein Ester soll in einer möglichst großen Ausbeute hergestellt werden. Wie kann dieses Ziel erreicht werden? Erläutern Sie.

2.9 Reagiert eine Säure mit einem Alkohol, so bildet sich ein Ester und Wasser. a) Was ist zu beobachten und welche Gesetzmäßigkeit zeigt sich, wenn bei mehreren Ansät-

zen jeweils unterschiedliche Ausgangskonzentrationen an Säure und Alkohol vorgegebenwerden und wenn nach erfolgter Reaktion die Stoffzusammensetzung in den einzelnen Reak-tionsgemischen untersucht wird?

b) Auf welche Reaktionen lässt sich diese Gesetzmäßigkeit grundsätzlich anwenden und un-ter welchen Voraussetzungen darf mit Zahlenwerten gerechnet werden?

2.10 Für die Umsetzung eines Alkohols A mit einer Säure S unter Bildung eines Esters E und Was-ser W gilt das Gleichgewicht

A + S i E + W

Im Gleichgewichtszustand liegen folgende Konzentrationen vor:c (A) = 100 mmol / L c (S) = 100 mmol / L c (E) = 400 mmol / L c (W) = 400 mmol / L

Berechnen Sie die Konzentrationen der beteiligten Stoffe, wenn aus dem Gleichgewicht 50,0 mmol / L an Wasser entfernt werden.

2.11 Ist es sinnvoller, Dissoziationsgrade oder Gleichgewichtskonstanten in Tabellenwerken anzu-geben? Erläutern Sie.

2.12 Wird die Substanz AB2 gelöst, so zerfällt sie teilweise in A und B. In einer Lösung werden dieKonzentrationen c (B) = 0,123 mol /L und c (AB2) = 0,370 mol /L festgestellt. Berechnen Sie denDissoziationsgrad.

2.13 Der Dissoziationsgrad schwacher einwertiger Säuren kann näherungsweise über die Formel

a = KS berechnet werden. c 0

Zeigen Sie, wie man zu dieser Formel kommt.

2.14 In einer wässrigen Lösung ist der Dissoziationsgrad von Ameisensäure 3,8 %. Geben Sie dieungefähre Einwaagekonzentration c 0(HCOOH) an.

2.15 Puffer a) Erläutern Sie die Wirkung eines Puffersystems über das Massenwirkungsgesetz an einem

Stoffbeispiel. b) Erläutern Sie je ein für die Analytik und für natürliche Prozesse wichtiges Beispiel.

2.16 Zu einer wässrigen Lösung von Ammoniak wird Natronlauge gegeben. Welche Reaktion trittein? Erläutern Sie den Sachverhalt über das chemische Gleichgewicht.

2.17 Berechnen Sie die Massenkonzentration von Bleichlorid PbCl2 einer wässrigen Lösung, die mitdem festen Niederschlag an Bleichlorid im Gleichgewicht steht. Geben Sie auch die Massen-konzentrationen der einzelnen Ionen dieses Salzes in der Lösung an.

2.18 Die gravimetrische Bestimmung von Metallionen mit dem Fällungsmittel Oxin(Chinolin-8-ol) kann durch den pH-Wert gesteuert werden. Die Fällung von Al3+

beginnt bei pH 2,9, sie ist optimal im Bereich 4,2–9,8. Wie ist das zu erklären?Welche analytischen Möglichkeiten ergeben sich daraus?

;lllll

OHN

Oxin

2.19 Erläutern Sie über das chemische Gleichgewicht, weshalb sich Calciumoxalat durch Zusatz vonSchwefelsäure löst.

3 Nasschemische Qualitative Analyse und das Problem der Störung

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2.20 Sie haben an einem Wintertag eine klare Wasserprobe aus einem Gewässer entnommen. ImLabor und rühren sie diese in einem offenen Gefäß. Sie beobachten, dass sich nach kurzer Zeitein weißer Niederschlag bildet. Um welche Substanz handelt es sich dabei mit großer Sicher-heit? Erläutern und begründen Sie Ihre Angaben.

–OOC

HO

HO OO

+ 2 H2O

O

O

+ 2 H3O+

2.22 Entwickeln Sie am Beispiel der Oxalsäure eine Gleichung, mit der der pH-Wert wässriger Lö-sungen von Dicarbonsäuren berechnet werden kann.

2.23 Weshalb darf bei der Gleichung zur Berechnung des pH-Wertes von Salzen aus schwachenSäuren und starken Basen die Gleichgewichtskonzentration des Salzes mit seiner Einwaage-konzentration gleichgesetzt werden? Erläutern Sie den Sachverhalt mit einem Zahlenbeispielfür Natriumacetat.

3 Nasschemische Qualitative Analyse

und das Problem der Störung

3.1 Stoffe können nasschemisch über a) Farbreaktionen b) Gasentwicklung c) den Geruch d) Niederschlagsbildung nachgewiesen werden. Beschreiben Sie – so weit als möglich auch unter Verwendung von Reaktionsgleichungen – jeein Beispiel. Geben Sie die Antwort in Form einer Tabelle.

3.2 Sie sollen zweifelsfrei nachweisen, ob eine wässrige Lösung Carbonat enthält. Als einzige stö-rende Substanz ist Sulfat möglich. Erläutern Sie, wie Sie experimentell vorgehen würden. Glie-dern Sie die Arbeit in Einzelschritte, geben Sie vollständige Informationen an und diskutierenSie jeweils denkbare Versuchsergebnisse.

3.3 Sie sollen zweifelsfrei nachweisen, ob eine wässrige Lösung Chlorid enthält. Als einzige stö-rende Substanz ist Bromid möglich. Erläutern Sie, wie Sie experimentell vorgehen würden. Glie-dern Sie die Arbeit in Einzelschritte, geben Sie vollständige Informationen an und diskutierenSie jeweils denkbare Versuchsergebnisse.

3.4 Sie sollen zweifelsfrei feststellen, ob eine wässrige Lösung Sulfat enthält. Als einzige störendeSubstanz ist Carbonat möglich. Erläutern Sie, wie Sie experimentell vorgehen würden. GliedernSie die Arbeit in Einzelschritte, geben Sie vollständige Informationen an und diskutieren Sie jeweils denkbare Versuchsergebnisse.

3.5 Trennungsgänge in der analytischen Chemiea) Erläutern Sie das Ziel und die Methode. b) Stellen Sie das Prinzip über ein Struktogramm dar.

2.21 Phenolphthalein reagiert mit Wasser gemäß der untenangegebenen Gleichung und zeigt im alkalischen Be-reich eine rotviolette Färbung. Erläutern Sie anhand deschemischen Gleichgewichts, weshalb Phenolphthaleinals Säure-Base-Indikator verwendet werden kann.

4 Gravimetrie und Wiederfindungsrate

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3.6 Wird in eine saure wässrige Lösung Schwefelwasserstoff eingeleitet, so fällt vorhandenes Cad-mium als Cadmiumsulfid aus. Ebenfalls vorhandenes Mangan bliebe in Lösung und würdeerst im alkalischen Bereich als Mangansulfid ausfallen. Erklären Sie den Sachverhalt über daschemische Gleichgewicht anhand von Zahlenwerten.

3.7 Informieren Sie sich über nasschemische Nachweise von Nickelionen.

3.8 Informieren Sie sich über den nasschemischen Nachweis von Nitrit.

3.9 Informieren Sie sich über den Nachweis von Arsen über die Marsh’sche Probe.

3.10 Informieren Sie sich über den nasschemischen Nachweis reduzierender Zucker.

4 Gravimetrie und Wiederfindungsrate

4.1 GravimetrieZerlegen Sie die prinzipielle Verfahrensweise in Einzelschritte. Geben Sie für jeden Schritt einen möglichen Fehler sowie eine Methode zur Erkennung und zur Behebung des Fehlers an.Geben Sie die Antwort in Form einer Tabelle.

4.2 Wie können a) Bariumionen b) Chloridionen c) Eisenionen d) Nickelionen gravimetrisch bestimmt werden? Geben Sie jeweils vollständige Reaktionsgleichungen an.

4.3 In welchen Fällen ist es in der Gravimetrie sinnvoll, die Auswertung nicht über die Fällungs-form durchzuführen? Erläutern Sie den Sachverhalt an einem Beispiel.

4.4 Als eine elementare Analysenregel kann gelten, dass eine quantitative Analyse erst dann zu-lässig ist, wenn die qualitative Zusammensetzung der Analysenprobe bekannt ist. a) Welches Grundproblem der Analytik wird dadurch berücksichtigt? b) Erläutern Sie den Sinn dieser Regel an einem konkreten Beispiel aus der Gravimetrie. c) Zeigen Sie an diesem Beispiel auf, wie die Beachtung dieser Regel zu Maßnahmen führen

kann, die ein richtiges Analysenergebnis ermöglichen.

4.5 In der Gravimetrie lassen sich Differenzen in den Tiegelmassen nicht ganz vermeiden. Dieskann zu Analysenfehlern führen. Erläutern Sie zwei Möglichkeiten, daraus resultierende Feh-ler möglichst klein zu halten.

4.6 Sie werden von Ihrem Chef gefragt, woher Sie wissen, dass Ihre soeben abgegebene gravi-metrische Analyse „stimmt“. Welche Antworten kann eine Fachkraft auf diese Frage geben?Verwenden Sie Zahlenbeispiele.

4.7 Erläutern Sie die Bedeutung des chemischen Gleichgewichts für die gravimetrische Analyse aneinem Stoffbeispiel.

4.8 Geben Sie den gravimetrischen Faktor für die Bestimmung von Antimon als Sb2S3 an.

4.9 4,532g einer Eisenerzprobe werden zu 100mL gelöst. 25,0 mL dieser Lösung ergeben bei dergravimetrischen Bestimmung 104,5mg Fe2O3. Berechnen Sie den Massenanteil an Eisen desErzes.

4.10 Bei einer gravimetrischen Bestimmung einer Analysenprobe wurden 567 mg Al2O3 erhalten.Welche Masse an Aluminium war in der Analysenprobe enthalten?

4.11 Gravimetrische Bestimmung von Chlorida) Machen Sie einen Vorschlag für ein geeignetes Fällungsmittel. b) Nehmen Sie an, dass Sie mit diesem Fällungsmittel bei der Analysenprobe 204,5 mg an

festem Niederschlag erhalten.

5 Die Behandlung von Messwerten

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c) Welche Standardsubstanz verwenden Sie? d) Berechnen Sie die geplante Einwaage an Standardsubstanz. e) Nehmen Sie an, dass Sie tatsächlich 20,0mg mehr einwiegen, als Sie geplant haben. Wel-

che Masse an Chlorid ist dann in dem Niederschlag zu erwarten? f) Nehmen Sie an, dass Sie 30,0 mg weniger an festem Niederschlag erhalten, als Sie nach

der Einwaage erwarten. Berechnen Sie die Wiederfindungsrate. g) Berichtigen Sie den Analysenwert über die Wiederfindungsrate und geben Sie die Masse an

Chlorid in der Analysenprobe an.

4.12 In einer Analysenprobe wird der Analyt Carbonat mit Bariumchlorid gefällt, die experimentell ge-fundene Masse an festem Niederschlag ist 241,7mg. In einem vergleichbaren Versuch wurden133,2mg an Natriumcarbonat eingewogen und damit 211,5 mg fester Niederschlag gefunden.a) Geben Sie den Zahlenwert einer Größe an, die etwas über die Richtigkeit des Analysenver-

fahrens aussagt. b) Geben Sie für die Analysenprobe die berichtigte Masse an Carbonat an.

4.13 In einer Analysenprobe wird Sulfat mit Bariumchlorid gefällt, die experimentell gefundene Mas-se an festem Niederschlag ist 217,3 mg. In einem vergleichbaren Versuch wurden 139,2 mgan Natriumsulfat eingewogen und damit 222,7 mg fester Niederschlag gefunden. a) Geben Sie den Zahlenwert einer Größe an, die etwas über die Richtigkeit des Analysenver-

fahrens aussagt. b) Geben Sie für die Analysenprobe die berichtigte Masse an Sulfat an.

4.14 Bei einer gravimetrischen Analyse wird Silber als Silberchlorid gefällt. Welche Masse an Silberbleibt gelöst, wenn das Filtrat ein Volumen von 200 mL hat und wenn in der Lösung die Stoff-mengenkonzentration des Fällungsmittels zehnmal größer ist als die des Analyten?

4.15 Die Einzelmassen von Co2+ und Sn2+, die in einer Lösung nebeneinander vorliegen, sollen überdie Hydroxidfällung gravimetrisch bestimmt werden. a) Geben Sie an, wie dies prinzipiell bewerkstelligt werden kann, weisen Sie auf Schwierigkei-

ten hin und begründen Sie Ihre Angaben. b) Belegen Sie die Antwort a) mit Zahlen. Nehmen Sie dabei u. a. an, dass dann von einer

vollständigen Fällung gesprochen werden kann, wenn die Konzentration der nicht gefälltenAnalyte jeweils maximal 1mg /L beträgt.

c) Skizzieren Sie, so weit nach diesen Angaben möglich, den Lösungsweg für diese Aufgabein einem Struktogramm.

5.1 Worauf achten Sie, wenn Sie bei Analysen Messwerte erhalten, die Sie auswerten sollen? Erläutern Sie den jeweiligen Sachverhalt.

5.2 Mithilfe der Statistik kann in einem Überwachungslabor die Funktionsfähigkeit der Geräte defi-niert werden. Erläutern Sie den Sachverhalt.

5.3 Ihnen ist die Gleichung zur Ermittlung von Ausreißern über die Streubreite bekannt. Zeigen Sie,dass diese Gleichung plausibel ist.

5.4 Blindwert und Signal-Rauschen-Verhältnis.a) Erläutern Sie die Begriffe. b) Erläutern Sie an einem konkreten Beispiel, wie Sie den Blindwert feststellen würden. c) Welche Bedeutung haben Blindwert und Signal-Rauschen-Verhältnis für die Analytik?

Erläutern Sie.

5.5 Blindwert und Drift.a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen der Streuung und der Drift von Messwerten. b) Was ist die Ursache einer Drift und welche Konsequenzen sind zu ziehen?


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5.6 Sie erhalten bei einer Messreihe für eine Analysenprobe in der Reihenfolge der Bestimmungfolgende Messwerte:

b (NaCl) in mg /L 6,22 6,12 6,02 6,33 6,80 6,32

Werten Sie fachgerecht aus und geben Sie das Ergebnis so an, dass sich der Leser ein ge-naues Bild über die Analyse machen kann.


b (NaCl) in mg /L 6,22 6,12 6,02 6,33 6,85 6,32



b (NaCl) in mg /L 6,22 6,12 5,12 6,33 6,85 6,32



b (NaCl) in mg /L 12,09 12,32 12,19 11,96 11,90 12,03 12,09 11,98 12,02 12,05



b (NaCl) in mg /L 12,09 12,36 12,19 11,96 11,90 12,03 12,09 11,98 12,02 12,05


5.11 Bei der fotometrischen Bestimmung von Eisen in einer Wasserprobe wurden folgende Werte(in ppm) gefunden:

10,0 10,1 9,9 10,4 9,8 10,2 9,6 10,1 9,9 9,4

9,3 10,6 10,1 9,8 10,2 10,0 10,4 9,9 9,6 10,0

Welcher Wertebereich, Vertrauensgrenzen genannt, hat eine Wahrscheinlichkeit von 95 %?

5.12 Sie bestimmen die Blindwerte und die Messwerte bei einem Analysenverfahren und finden folgendes Ergebnis, wobei die Daten in der Reihenfolge des Erhaltes angegeben sind:

Blindwerte 1,72 1,72 1,73 1,74 1,75 1,76 1,76 1,77

Messwerte 18,31 18,31 18,32 18,33 18,34 18,34 18,35 18,36

Bewerten und diskutieren Sie die Daten. Was würden Sie tun? Begründen Sie Ihre Angaben.

5.13 Sie erhalten in der Reihenfolge der Messung folgende Werte (jeweils in mmol / L):

198 195 196 197 197 198 197 195 199 194 190 199


6 Zwischenkontrolle

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6 Zwischenkontrolle

Die Zwischenkontrollen enthalten jeweils gebundene Aufgaben über mehrere Kapitel der Ana-lytik. Sind besondere Schwierigkeiten bei der Lösung zu erwarten, so wird der Lösungsweg an-gegeben.Die Anzahl der richtigen Antworten pro Frage kann unterschiedlich sein. Kreuzen Sie richtigeAntworten in den zugehörigen Lösungskästchen an. Fehler sind: – richtige Antwort nicht angekreuzt – falsche Antwort angekreuzt.

Bewertung:Für jeden Aufgabenteil wird bei den Lösungen die maximal erreichbare Punktzahl angegeben.Subtrahieren Sie für jeden Fehler einen Punkt von dieser Punktzahl. Die Hälfte der maximal er-reichbaren Punkte entspricht einem ausreichenden Ergebnis.

Für wiederholte Bearbeitungen dieser gebundenen Aufgaben ist es sinnvoll, die nachfolgendeTabelle mehrfach zu kopieren und nur dort die richtigen Antworten zu markieren.

Aufgabenteil 6.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

a)

b)

c)

d)

e)

6.1.1 Liegt eine Drift vor, so a) steigen und fallen die Messwerte in der Reihenfolge ihrer Ermittlung.b) steigen oder fallen die Messwerte in der Reihenfolge ihrer Ermittlung.c) ist deren Ursache ein zufälliger Fehler.d) ist deren Ursache ein systematischer Fehler. e) liegt ein Gerätefehler vor.

6.1.2 Chlorid kann neben Bromid durch Zusatz von Silbernitrat zweifelsfrei nachgewiesen wer-den, weila) sich der Silberchloridniederschlag in Ammoniak löst, der Silberbromidniederschlag aber nicht.b) sich der Silberbromidniederschlag in Ammoniak löst, der Silberchloridniederschlag aber nicht.c) Silberbromid das größere Löslichkeitsprodukt hat.d) das sich entwickelnde Gas mit Calciumhydroxid einen schwer löslichen Niederschlag bildet.e) Silberchlorid ein kleineres Löslichkeitsprodukt hat.

6.1.3 Ein Beurteilungskriterium für Analysenverfahren ist diea) Richtigkeitb) Präzisionc) Bestimmungsgrenzed) Sicherheite) Effektivität

6.1.4 Unter welcher Bedingung ist die Bildung eines Mittelwertes zur Berechnung des End-ergebnisses nicht zulässig?a) Bei einer relativen Standardabweichung von 10 %.b) Bei einer Streuung.c) Bei einer Drift.d) Bei hohen Wiederfindungsraten.e) Wenn die Messwerte in der Reihenfolge ihrer Ermittlung steigen und fallen.

6 Zwischenkontrolle

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6

6.1.5 Durch welche Maßnahme bzw. Regel können systematische Fehler erkannt bzw. ver-mieden werden?a) Qualitative Analyse vor quantitativer Analyse.b) Verwendung unabhängiger Messverfahren.c) Die Messung darf immer nur von ein und derselben Person durchgeführt werden.d) Bestimmung von Streubreiten.e) Berechnung von Standardabweichungen.

6.1.6 Weshalb kann durch Zusatz von Kochsalz im Waschwasser weitgehend verhindert wer-den, dass sich ein Silberchloridniederschlag wieder auflöst?a) Dadurch bildet sich eine schwerer lösliche Verbindung.b) Kochsalz bindet Wasser, dadurch wird die Konzentration von gelöstem Silberchlorid erhöht.c) Weil in der Lösung das Produkt aus der Silberionenkonzentration und der Natriumionen-

konzentration konstant ist.d) Weil in der Lösung das Produkt aus der Chloridkonzentration und der Silberionenkonzen-

tration konstant ist.e) Weil das Löslichkeitsprodukt von der Chloridionenkonzentration abhängt.

6.1.7 Das Löslichkeitsprodukta) ist abhängig vom pH-Wert.b) hat grundsätzlich die Einheit mol / L.c) ist eine stoffspezifische Konstante, die von der Temperatur nicht abhängt.d) ist konzentrationsunabhängig. e) ist konzentrationsabhängig.

6.1.8 Weshalb wird beim Trennungsgang über die Sulfidfällung die Lösung angesäuert, be-vor das Fällungsmittel hinzugegeben wird?a) In saurer Lösung fallen nur die Sulfide mit einem großen Löslichkeitsprodukt aus.b) Sulfide fallen nur in saurer Lösung aus.c) Die Stoffgruppen können damit nach dem Löslichkeitsprodukt getrennt werden.d) Würde die Lösung gleich alkalisch gestellt werden, so würden alle Stoffe als Sulfide aus-

fallen, die mit S2– einen Niederschlag bilden können.e) Damit kann die Konzentration des gelösten Sulfidions erhöht werden.

6.1.9 Die Streubreite allein macht eine Aussage,a) welche Richtigkeit die Messung hat.b) ob in der Messreihe Ausreißer vorhanden sind.c) ob die Messwerte nach der Gauß’schen Normalverteilung verteilt sind. d) welchen Abstand der ausreißerverdächtige Wert zu seinem nächsten Nachbarn hat.e) welchen Abstand der ausreißerverdächtige Wert zum Mittelwert hat.

6.1.10 Welche gerundeten Ergebnisse treffen auf die Messreihe 55; 54; 51; 55; 53; 53; 54; 52zu?a) Mittelwert 53b) Standardabweichung 1,4 c) Prüfgröße 2,6d) Streubreite 4e) Relative Standardabweichung 2,6%

6.1.11 Die Masse an Chlorid, die 100mL einer Lösung mit c (HCl) = 0,500mol /L enthält, ista) 35,4 g b) 17,7 g c) 3,54 g d) 1,77 g e) 0,354 g

6 Zwischenkontrolle

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6

6.1.12 Welches Merkmal ist für einen Gleichgewichtszustand charakteristisch?a) Hin- und Rückreaktion laufen gleichzeitig ab.b) Hin- und Rückreaktion haben die gleiche Reaktionsgeschwindigkeit.c) Nach außen ist die Reaktion zum Stillstand gekommen.d) Die Stoffmengenkonzentrationen aller am Gleichgewicht beteiligten Stoffe sind gleich groß.e) Die Stoffmengenkonzentrationen aller am Gleichgewicht beteiligten Stoffe sind unter-

schiedlich.

6.1.14 Für die Messreihe ist für P 95% richtig:

a) Aus allen Messwerten darf ein Mittelwert gebildet werden.b) Es liegt ein Ausreißer vor.c) Es liegt kein Ausreißer vor.d) Es ist sinnvoll, die Standardabweichung anzugeben. e) Wäre der letzte der angegebenen Werte nur 18,20 statt 18,40, so läge ein Ausreißer vor.

6.1.15 Was ist richtig?a) Bei der Gravimetrie kann durch eine hohe Konzentration an Fällungsmittel die Nieder-

schlagsbildung zwar erhöht, der Analyt aber nicht vollständig ausgefällt werden. b) Die Pufferkapazität hängt von der Säure- bzw. Basenkonstanten des Systems ab.c) Das Signal-Rauschen-Verhältnis soll mindestens 1:1 sein.d) Je schwächer die Säure, desto größer ist der pKS-Wert. e) Der Dissoziationsgrad ist konzentrationsunabhängig.

6.1.16 Bei gravimetrische Analysena) muss die Fällungsform eine definierte molare Masse haben.b) muss die Masse der Fällungsform bestimmt werden. c) ist die molare Masse der Wägeform bedeutungslos.d) ist der pH, bei dem gefällt wird, bedeutungslos.e) werden die störenden Stoffe gruppenweise abgetrennt, bis der Analyt störungsfrei qualita-

tiv nachgewiesen werden kann.

6.1.17 Der Test auf Ausreißer über die Streubreite darf nicht angewandt werdena) bei identischen Extremwerten. b) bei unterschiedlichen Extremwerten. c) bei den Blindwerten.d) bei den um den Blindwert berichtigten Messwerten.e) wenn nur fünf Messwerte vorliegen.

6.1.13 Für die Gleichung 2 NaOH + H3PO4 r Na2HPO4 + 2 H2O ist richtig:

a) n (NaOH) = 1n (H3PO4) 2

e) n (H2O) = 1n (Na2HPO4) 2

d) n (NaOH) = 1n (Na2HPO4) 2

c) n (NaOH) = 1n (H2O) 2

b) n (NaOH) = 2n (H3PO4) 1

18,10 18,05 19,05 18,40

6.1.18 Folgende Zuordnung ist richtig:

a) Calciumcarbonat Natronlauge Gasentwicklung

b) Bariumsulfat Salzsäure Lösung

c) Acetat Kaliumhydrogensulfat Geruch

d) Eisenion Chlorid Rotfärbung

e) Essigsäure Natronlauge Puffer

6 Zwischenkontrolle

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Aufgabenteil 6.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

a)

b)

c)

d)

e)

6.2.1 Unter Validierung versteht man a) die GLP-Methode. b) eine genormte Analyse. c) den Nachweis, dass ein Verfahren eine dem Zweck angemessene Richtigkeit und Präzi-

sion hat. d) das Netzwerk europäischer Organisationen für Analytik.e) eine Standardarbeitsanweisung.

6.2.2 Der Konzentrationsangabe 180 mg/m3 entspricht a) 0,180 mg /Lb) 1,80 ·10–6 g/m3

c) 180 mg /mLd) 180 ng /Le) 18,0 mg /L

6.2.3 Die Blindwertsbestimmung kann dazu dienen, uma) Ausreißer zu eliminieren.b) die Eignung einer Messmethode festzustellen. c) ein Messergebnis zu berichtigen.d) die Bestimmungsgrenze einer Messmethode zu ermitteln.e) die Reinheit der verwendeten Chemikalien zu überprüfen.

6.2.4 Das Medium, in dem sich der Analyt befindet,a) ist für den Analysengang unbedeutend.b) ist eine Flüssigkeit.c) nennt man allgemein Matrix.d) bedingt wesentlich die Probenaufbereitung.e) bedingt wesentlich die Auswertung der Messung.

6.2.5 Der pH-Wert einer Natronlauge mit b (NaOH) = 175 mg /L ist (gerundet)a) 8,5 b) 9,0 c) 9,5 d) 10,0 e) 10,5

6.2.6 In einer wässrigen Lösung liegt folgendes Gleichgewicht vor: A i B + C. Wird diese Lösung mit VE-Wasser verdünnt, soa) ändern sich die Gleichgewichtskonzentrationen aller am Gleichgewicht beteiligten Stoffe.b) bleiben die Gleichgewichtskonzentrationen aller am Gleichgewicht beteiligten Stoffe erhal-

ten.c) ändert sich der Dissoziationsgrad nicht. d) wird der Dissoziationsgrad größer.e) wird der Dissoziationsgrad kleiner.

6 Zwischenkontrolle

15

6

6.2.7 Für das Löslichkeitsprodukt ist richtig:a) Zu seiner Berechnung muss die Stoffmenge des Niederschlags nicht bekannt sein.b) Zur Berechnung wird ausschließlich die Konzentration der gelösten Ionen verwendet.c) Das Löslichkeitsprodukt ist der Quotient aus den Konzentrationen des gelösten und des

ungelösten Stoffes.d) Die Anzahl der Teilchen, in die der Feststoff zerfällt, bestimmt die Einheit. e) Es muss keine Einheit haben.

6.2.8 Die Bestimmungsgrenze ist ein das jeweilige Analysenverfahren charakterisierenderWert, bis zu dem eine Substanz mit definiertera) Präzision b) Richtigkeit c) Effektivitätd) Standardabweichung e) Wiederfindungsratebestimmt werden kann.

6.2.9 In halbkonzentrierter Salzsäure löst sich nichta) Bariumsulfat b) Bariumcarbonatc) Calciumcarbonatd) Eisenhydroxide) Aluminiumhydroxid

6.2.10 Werden zu einem Liter VE-Wasser 1,5 · 10– 9 mol Natronlauge gegeben, so ist für dieseLösung richtig:a) Natronlauge ist eine starke Base, folglich wird der pH-Wert der Lösung allein aus dem Zu-

satz von Natronlauge berechnet.b) Zur pH-Wert-Berechnung kann die Eigendissoziation des Wassers vernachlässigt werden.c) pOH = 8,82d) Der Zusatz an Natronlauge darf zur pH-Wert-Berechnung vernachlässigt werden.e) pH = 5,18

6.2.11 Wird ein Ausreißer in einer Messreihe über ein vereinbartes Verfahren erkannt und eli-miniert, so ergibt sich daraus grundsätzlich für das Messergebnisa) eine bessere Richtigkeit. b) eine bessere Präzision.c) ein kleinerer relativer Fehler zum wahren Wert.d) eine kleinere Standardabweichung.e) eine höhere Effektivität.

6.2.12 Eisenhydroxid wird bei der Gravimetrie nicht gewogen, weila) diese Substanz in Wasser keinen Niederschlag bildet. b) der Niederschlag eine undefinierte Menge an Wassermolekülen einschließt.c) das Stoffmengenverhältnis zwischen Eisen und Eisenhydroxid nicht angegeben werden

kann.d) der Niederschlag keine definierte Molmasse hat.e) die Substanz leicht verdampft.

6.2.13 Ein Puffer mit dem pH 9 soll hergestellt werden. Als eine der Komponenten dafür istgut geeignet:a) NH3

b) HCOOH c) NH4Cl d) CH3COONa e) NaHSO3

7 Arbeitsmethode und Planung volumetrischer Analysen am Beispiel der Säure-Base-Titration

16

6

7

6.2.14 Ist der wahre Wert bekannt, so kann die Richtigkeit des Analysenergebnisses angege-ben werden a) über die Standardabweichung.b) über die Streubreite. c) als relativer Fehler. d) als relative mittlere Abweichung.e) durch den Mittelwert.

6.2.15 Wird von außen die Konzentration eines am chemischen Gleichgewicht beteiligten Stof-fes geändert, soa) ändert sich die Gleichgewichtskonstante.b) ändern sich die Konzentrationen aller Stoffe, die am Gleichgewicht beteiligt sind.c) bleibt die Gleichgewichtskonstante erhalten.d) bleiben die Konzentrationen der anderen am Gleichgewicht beteiligten Stoffe konstant.e) ändern sich sowohl Konzentrationen als auch Gleichgewichtskonstanten.

6.2.16 Mithilfe der Wiederfindungsrate a) können Messergebnisse berichtigt werden.b) können Arbeitsvorschriften beurteilt werden.c) wird die Präzision einer Analyse ermittelt.d) werden Ausreißer eliminiert.e) wird die Streubreite festgestellt.

6.2.18 Beim Zusatz von Salzsäure zu einer Lösung von Silbernitrat a) entwickelt sich ein Gas.b) bildet sich ein Niederschlag.c) bildet sich kein Niederschlag. d) bildet sich ein Silberspiegel.e) bildet sich ein in Ammoniak unlöslicher Niederschlag.

6.2.17 Für die Messwerte

4,03 4,01 4,04 4,06 4,02 4,00 4,06 4,00 4,02 4,04

(angegeben in der Reihenfolge der Ermittlung) ist die relative Standardabweichung (gerundet) in %a) 0,022 b) 0,055 c) 0,22 d) 0,55 e) 1,20

7 Arbeitsmethode und Planung volumetrischer

Analysen am Beispiel der Säure-Base-Titration

7.1 Volumetriea) Erläutern Sie das Grundprinzip dieser analytischen Methode. b) Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit eine analytische Bestimmung möglich ist?

7.2 Die Arbeitsmethode Volumetrie lässt sich in mehrere Klassen aufteilen, deren Namen nähereAngaben über die beteiligten Stoffe machen. Nennen Sie drei solcher Klassen und geben Sie(so weit möglich mit Reaktionsgleichungen) je ein komplettes Stoffbeispiel an.

7.3 Sie sollen die Stoffmenge an Salzsäure in einer Ihnen vorgegebenen wässrigen Probe über ei-ne Titration bestimmen. a) Geben Sie an, welche Geräte und Substanzen Sie dazu verwenden würden. b) Erläutern Sie am Beispiel dreier Arbeitsschritte, wie Sie die Analyse unter Berücksichtigung

der Beurteilungskriterien durchführen würden.


17

7

7.4 Eine Laborkraft erhält eine wässrige Probelösung (ca. 80 – 90 mL) und soll volumetrisch dieStoffmenge der darin gelösten Substanz bestimmen. Nehmen Sie zu folgenden Vorgehens-weisen bei der Probenaufbereitung Stellung und begründen Sie Ihre Angaben unter Berück-sichtigung der Beurteilungskriterien: a) Titration direkt im Probengefäß b) Entnahme von 10,0mL mit der Pipette, dann Titration.c) Die Probenlösung wird im Messkolben auf 100 mL aufgefüllt. Mit der Pipette werden je 20,0mL in 4 Erlenmeyerkolben gegeben, dann wird titriert.

7.6 Was ist zu bedenken, wenn Lösungen über Titrationen analysiert werden sollen? BegründenSie Ihre Angaben und geben Sie Ihre Antwort in Form einer Tabelle.

7.8 Zur Bestimmung des Titers einer Salzsäurelösung werden folgende Feststoffe vorgeschlagen:Silbernitrat, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Calciumcarbonat. Nehmen Sie zu diesen Vor-schlägen kritisch und detailliert Stellung.

7.9 Berechnen Sie die Einwaage an Oxalsäuredihydrat H2C2O4 ·2 H2O zur Titerbestimmung einer0,100 molaren Natronlauge unter der Voraussetzung, dass bei der vollständigen Umsetzungder eingewogenen Substanz 20,0mL an Maßlösung verbraucht werden sollen.

7.10 Eine Laborkraft bestimmt die Analyte Salzsäure bzw. Essigsäure durch Titration mit Natronlau-ge. Ist zu erwarten, dass sie bei der Berechnung des Analysenergebnisses den gleichen Blind-wert einsetzen kann? Begründen Sie.

7.11 Planung und Durchführung von Titrationen Die praktische Arbeit zur Durchführung von Titrationen lässt sich in Arbeitsschritte einteilen, dienach Grundregeln durchgeführt werden. Erläutern Sie dies an einem Beispiel für drei Arbeits-schritte und geben Sie die jeweils zugehörige Grundregel an.

7.12 Eine Laborkraft will bei der Bestimmung von Salzsäure die Vorgaben für die Feintitration aufdas Ergebnis der Grobtitration einrichten und erstellt dazu folgende Tabelle:

a) Geben Sie die Werte x1 bis x4 an. b) Für welche der Möglichkeiten würden Sie sich entscheiden? Begründen Sie.

7.5 Weshalb kann bei einer Säure-Base-Titration nicht für jede beliebige Bestimmung der gleicheIndikator verwendet werden und unter welchem Gesichtspunkt ist der Indikator auszusuchen?Erläutern Sie den Sachverhalt und geben Sie ein konkretes Stoffbeispiel an.

7.7 Titera) Was versteht man unter diesem Begriff? b) Weshalb muss eine Titerbestimmung durchgeführt werden?c) Welche Eigenschaften müssen die Substanzen haben, die zur Titerbestimmung verwendet

werden und wie werden diese Substanzen genannt?

ÄnderungMaßlösungund Vorlage

0,300

–

10,0

–

x4

ÄnderungMaßlösung

x3

10,0

–

–

16,0

Änderung der Vorlage

0,200

–

–

10,0

x2

Änderung der Vorlage

0,200

–

x1

–

16,0

Vorgaben undErgebnis

0,200

10,0

–

–

64,0

cs(NaOH) in mol/L

Vorlage AL in mL

Vorlage AL1 in mL

Vorlage AL2 in mL

V(NaOH) in mL;Ä.P.

Grobmessung Möglichkeiten für die Feinmessung /Äquivalenzpunkt

AL1: 25,0mL AL auf 100mL;AL2: 60,0mL AL1 auf 100mL


18

7

7.13 Volumetrische Bestimmung der Stoffmenge von HCl. AL1: Analysenprobe; AL2: 25,0mL AL1 auf 50,0 mL; AL3: 25,0 mL AL2 auf 100 mL

Geben Sie für folgendes Analysenbeispiel die Werte für x1 – x4 an.

7.14 Der Titer einer Salzsäurelösung mit cs(HCl) = 0,08 mol / L soll mit Natriumcarbonat bestimmtwerden. Geben Sie konkret an (z. B. Einwaagen, Volumina, Konzentrationen), wie Sie dieseTiterbestimmung planen und durchführen würden, machen Sie gegebenenfalls Vorgaben undbegründen Sie Ihre Angaben.

7.15 Sie sollen den Titer einer 0,1 molaren Natronlauge mithilfe eines Farbindikators und Oxalsäure-dihydrat C2H2O4 · 2 H2O (Löslichkeit 102 g / L) bestimmen. Arbeiten Sie dazu einen Vorschlagso konkret aus, dass Sie unmittelbar danach mit der experimentellen Arbeit beginnen könnten.Machen Sie, falls notwendig, sinnvolle Vorgaben und begründen Sie Ihren Vorschlag detailliert.

7.16 Sie sollen mit Oxalsäuredihydrat (C2H2O4 · 2 H2O) den Titer einer Natronlauge, cs(NaOH) =0,3 mol / L bestimmen. Es wird auf den ersten Äquivalenzpunkt titriert. Geben Sie konkret an,wie Sie vorgehen würden, dass Sie unmittelbar danach mit der praktischen Arbeit beginnenkönnten. Begründen Sie Ihre Vorgehensweise und machen Sie dazu, wenn nötig, sinnvolle Vor-gaben.

7.17 Die Stoffmenge an Salzsäure ist durch Titration mit Natronlauge und Phenolphthalein als Indi-kator bestimmt worden. a) Inwiefern ergeben sich daraus Fehler? Erklären Sie. b) Wie kann erreicht werden, dass auch unter diesen Bedingungen richtige Werte erhalten wer-

den? Zeigen Sie dies anhand eines Struktogramms und konkreter Rechnungen unter Verwendungvon sinnvollen Zahlenwerten.

7.18 Zu 25,0 mL einer Analysenprobe, die Ammoniak enthält, werden 25,0 mL einer 0,05 molarenSchwefelsäure, t = 0,953, gegeben. Zur Rücktitration werden 15,34 mL einer 0,1 molaren Na-tronlauge, t = 1,047), verbraucht. Der Blindwert ist vernachlässigbar klein. Berechnen Sie dieMassenkonzentration an Ammoniak in der Analysenprobe.

7.19 Der Massenanteil an Calciumcarbonat in einem Kalkstein soll über eine Titration bestimmt wer-den. Machen Sie dazu einen konkreten Vorschlag und erläutern Sie den grundsätzlichen Wegzur Berechnung.

7.20 Berechnen Sie den Massenanteil an Kalk in einem natürlichen Kalkstein aus folgenden Anga-ben: 250,3mg fein zerkleinerter Kalkstein wird mit wenig Wasser aufgeschlämmt und mit Salz-säure, cs(HCl) = 0,2mol / L, t (HCl) = 1,05, V(HCl) = 20,0 ml, versetzt. Die überschüssige Salz-säure wird mit Natronlauge, cs(NaOH) = 0,1mol / L, t (NaOH) = 0,952, VÄP(NaOH) = 12,30 mLzurücktitriert. Der Blindwert ist vernachlässigbar klein.

7.21 Auf einer käuflichen Essigessenz steht die Information: „25 % Essigsäure“. Machen Sie einenVorschlag, wie Sie den Gehalt über eine Titration bestimmen würden, um den Beurteilungs-kriterien optimal zu genügen.

c (NaOH) in mol / L 0,100 0,100 0,100 x3 0,200

VorlageAL1 in mL 10,0 – – 10,0 –

VorlageAL2 in mL – 10,0 – – 10,0

VorlageAL3 in mL – – x2 – –

V(NaOH)in mL; (Ä.P.) 34,0 x1 8,5 8,5 x4

8 Komplexometrie und Selektivität

19

8

8 Komplexometrie und Selektivität

8.1 Komplexometrie a) Erläutern Sie das Analysenprinzip. b) Geben Sie die Strukturformel einer Maßsubstanz an. c) Machen Sie einen Vorschlag für eine geeignete Urtitersubstanz.

8.2 Komplexometrie a) Erläutern Sie die Prinzipien der Komplexbildungstitration. Geben Sie dazu auch Reaktions-

gleichungen unter Verwendung von sinnvollen Abkürzungen an. b) Welche Bedeutung hat der pH-Wert der Lösung und welche Regel lässt sich dazu angeben?

8.3 Vergleichen Sie die Bestimmung eines Metallions über die Gravimetrie und über die Komplexo-metrie bezüglich der Beurteilungskriterien für Analysen.

8.4 Was ist in der Analytik unter dem Begriff „Maskierung“ zu verstehen? Erläutern Sie Ihre Angaben detailliert an einem konkreten Beispiel.

8.5 Wie können über nasschemische Titrationen die Konzentration an Calciumionen in Wässernbestimmt und dabei eventuelle auftretende Störungen beseitigt werden? Erläutern Sie die Grundlagen und begründen Sie Ihre Angaben.

8.6 Erläutern Sie die für Gleichgewichtsreaktionen wichtigsten Sachverhalte am Beispiel der Bil-dung des Kupfertetramminkomplexes.

8.7 Bei der Komplexbildungstitration sind die Maßsubstanzen wenig selektiv, d. h., sie bilden mitpraktisch jedem in der Lösung enthaltenen Metallion gefärbte Komplexe. Erläutern Sie drei prinzipiell verschiedene Möglichkeiten, wie man diese Störungen ausschal-ten kann.

8.8 Erklären Sie, weshalb sich Bariumsulfat durch Zusatz von Komplexbildnern wie Na2EDTA löst.Energetische Gesichtspunkte brauchen dabei nicht berücksichtigt werden.

8.9 Wie ist zu erklären, dass sich Silberchlorid durch Zusatz von Ammoniak lösen lässt, Silberbromidaber nicht?

8.10 In fließenden Gewässern wie dem Rhein ist über einen praktisch unübersehbaren Zeitraum miteiner bestimmten Konzentration an Schwermetallen zu rechnen, selbst wenn eine Einleitungvon Schwermetallen ab sofort unterbleiben würde. Weiterhin ist zu beobachten, dass sich beider Einleitung von Waschflüssigkeiten, die selbst keine Schwermetalle enthalten, der Schwer-metallgehalt des fließenden Gewässers erhöht. Wie sind diese Sachverhalte zu erklären? Erläutern Sie.

8.11 Bei der komplexometrischen Titration hängt der Umsatz von der Gleichgewichtskonstanten unddem pH-Wert der Lösung ab. Erklären und beweisen Sie diesen Sachverhalt.

8.12 Zur komplexometrischen Bestimmung von b (Ni2+) werden 100 mL einer Wasserprobe mit 30,0 mL TIII-Lösung, c (TIII) = 0,0100 mol / L, versetzt. Der Überschuss an TIII wird mit Zink-sulfatlösung mit c (Zn2+) = 0,0180 mol / L zurücktitriert.Titration der Blindlösung: V (Zn

2+) = 16,1 mLTitration der Wasserprobe: V (Zn

2+) = 10,1 mLGeben Sie die Massenkonzentration an Ni2+ in der Wasserprobe in mg /L an. Gefordert ist ein nachvollziehbarer Rechenweg mit eindeutigen Bezeichnungen.

8.13 Die Massenkonzentration an Al3+ einer Probelösung wird bestimmt. 25,0 mL der Probelösungwerden in einen 100-mL-Messkolben gegeben, dann wird mit VE-Wasser aufgefüllt. Zu 25,0 mLder so erhaltenen Lösung werden 25,0 mL TIII gegeben, c (TIII) = 0,100 mol / L, dann wird miteiner Zinksulfatlösung, c (Zn2+) = 0,100 mol /L titriert, VÄP(Zn2+) = 18,35 mL. Der Blindwert ist ver-nachlässigbar klein.

Trainingsbuch - Europa-Lehrmittel · 3 Nasschemische Qualitative Analyse und das Problem der...

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