2. Seminar AnC 1/I Wiederholen Sie in Vorbereitung auf das Seminar: Allgemeine Grundlagen der Gravimetrie - gravimetrischer Faktor - Anforderungen an eine chemische Reaktion, damit sie als Grundlage einer gravimetrischen Bestimmungsmethode dienen kann - Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Durchführung gravimetrischer und volumetrischer Analysen! • Grundlagen der Säure-Base-Reaktionen (Säure-Base-Konzept nach Brönsted; Näherungen zur pH-Berechnung; Pufferlösungen; Kopplung von Fällungs- und Protolysegleichgewichten) • Auswertung von pH-Titrationen (Einstellen einer Maßlösung; Titrationskurven) Informieren Sie sich zudem über die Grundlagen der Photometrie (elektromagnetisches Spektrum, Transmission, Extinktion, Lambert-Beer’sches Gesetz) • 1. Berechnen Sie jeweils den gravimetrischen Faktor für eine Silberbestimmung als AgCl, AgBr und AgI. Welcher Bestimmung würden Sie auf der Grundlage des Ergebnisses den Vorzug geben? (Begründung) 2. Ermitteln Sie unter Verwendung geeigneter Näherungen die pH-Werte folgender Lösungen: a) 0,03 M KOH; b) 0,03 M NaCN; c) 0,03 M NaH2PO4! (pKS-Werte: HCN: 9,1; H3PO4: 2,2; 7,2; 12,3) 3. Für die komplexometrische Titration von Zink(II) wird eine Pufferlösung mit pH=10 benötigt. Die Pufferlösung wird durch Zusatz von 1 M HCl zu 1 M NH3 hergestellt. Wie viel mL der HCl-Lösung müssen einem Liter der NH3-Lösung hinzugefügt werden, damit sich der gewünschte pH-Wert einstellt? [pKS(NH4+) = 9,25] Wie sollte die Zusammensetzung einer Pufferlösung sein, damit die Pufferwirkung sowohl für Säure- als auch für Base-Zusatz optimal ist? Welchen pH-Wert hätte die NH3/NH4Cl-Lösung dann? 4. 50,00 ml 0,01 M NaOH werden mit 0,1 M HCl titriert. Berechnen Sie den pH-Wert der Lösung nach Zugabe der nachstehenden Volumina HCl sowie die zugehörigen Titrationsgrade mit und ohne Berücksichtigung der Volumenänderung während der Titration: 0,00; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 4,50; 4,90; 4,99; 5,00; 5,01; 5,10; 5,50; 6,00; 8,00 und 10,00 ml! Tragen Sie die entsprechenden Wertepaare in ein Diagramm ein und zeichnen Sie die Titrationskurven! Diskutieren Sie die Unterschiede zwischen den beiden Kurven! Warum kann bei der Berechnung des Verlaufs der Titrationskurve die Volumenänderung während der Titration mit vertretbarem Fehler vernachlässigt werden? 5. Berechnen Sie unter Vernachlässigung und unter Berücksichtigung einer Volumenänderung während der Titration den pH-Wert am Äquivalenzpunkt der Titration von 0,1 M Hydroxyessigsäure (pKS=3,831) mit 0,05 M KOH! 6. Wählen Sie geeignete Farbindikatoren für die Titration von NaOH mit HCl, Essigsäure mit NaOH, NH3 mit HCl und Phosphorsäure mit NaOH aus! Begründen Sie ihre Entscheidung! Wie wirkt sich ein Carbonatgehalt in einer NaOH- Maßlösung auf die Anzeige des 1. und 2. Äquivalenzpunktes der Phosphorsäure aus? 7. Bei der Kalibrierung und Probenmessung zu einer Kupfer(II)-Bestimmung wurden folgende Werte gemessen: Cu2+-Gehalt [mg/L] Transmission [%] Lösung 1 Lösung 2 Lösung 3 Lösung 4 Probe 15 30 45 60 ? 63,1 38,9 26,3 15,5 32,5 a) Die Messungen Erfolgten in Küvetten mit einer Schichtdicke von 1 cm. Ermitteln Sie den molaren Extinktionskoeffizienten für die vier Kalibrierungen und bilden Sie den Mittelwert. b) Tragen Sie die Extinktion gegen die Konzentration auf und ermitteln Sie graphisch den Gehalt der Probelösung. c) Ermitteln Sie eine Regressionsgerade für die Werte der Kalibrierung und berechnen Sie den Gehalt der Probelösung mit Hilfe der Formel. d) Welcher Kurvenverlauf ergibt sich, wenn man deutlich höher konzentrierte Kalibrierlösungen verwenden würde?