Institut für Pharmazeutische Chemie
Marbacher Weg 6
35037 Marburg/Lahn
Quantitative Bestimmung von
Arznei-, Hilfs- und Schadstoen
unter Einbeziehung von ArzneibuchMethoden
Praktikumsleiter: Prof. Dr. Klaus Reuter∗
Leitender Assistent: Dr. Armin Reichenberg†
Skript: Dr. Armin Reichenberg† , Tobias Wulsdorf ‡
Stand: 2. Mai 2016
∗
Marbacher Weg 6, Bau A, Raum 03 A12, Tel.: 06421/28 25845
Marbacher Weg 6, Bau B, Raum 303, Tel.: 06421/28 25977
‡
Marbacher Weg 6, Bau A, Raum 03 A14, Tel.: 06421/28 25072
†
SS 2016
Bei Fragen und Anmerkungen zum vorliegenden Skript sowie bei Rechtschreibfehlern wenden
Sie sich bitte an Armin Reichenberg (Anschrift umseitig).
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1
1.1 Organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1 Erfolgskontrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2 Ansagen, Protokolle und Anwesenheit . . . . . . .
1.1.3 Praktikumsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4 Wocheneinteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Arbeiten im Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Bestellung von Chemikalien . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 Etiketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3 Geräte und Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.4 Labordienst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.5 Gereinigtes Wasser nach Arzneibuch . . . . . . . .
1.2.6 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.7 Benötigte Laboraustattung und Verbrauchsmittel
1.2.8 Indikatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.1 Aufgaben G1 und G2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1 Gravimetrische Bestimmungen, Allgemeines . . . . . . .
3.1.2 Gravimetrische Bestimmung von Sulfat, G1 . . . . . . .
3.1.3 Gravimetrische Bestimmung von Nickel, G2 . . . . . . .
3.2 Aufgabe SB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 Herstellen einer Salzsäure–Lösung . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Bestimmung des Faktors der Salzsäure–Maßlösung . . .
3.2.3 Herstellen einer Schwefelsäure–Lösung . . . . . . . . . .
3.2.4 Bestimmung des Faktors der Schwefelsäure–Maßlösung
3.3 Aufgabe SB2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Herstellen einer Natriumhydroxid–Lösung . . . . . . . .
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2 Wäge- und Bürettenpraktikum
2.1 Wägepraktikum, W . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Wägeversuche an einer Analysenwaage
2.2 Pipettier- und Bürettenpraktikum, PB . . . . . .
2.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Tipps zum Pipettieren . . . . . . . . . . .
2.2.3 Arbeitsvorschrift Pipetten . . . . . . . . .
2.2.4 Tipps zur Bürettenbenutzung . . . . . .
2.2.5 Arbeitsvorschrift Büretten . . . . . . . .
1
1
1
2
2
5
5
5
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8
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3 Analysen
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16
16
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20
20
21
21
22
23
23
i
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.3.2 Bestimmung des Faktors der Natriumhydroxid–Maßlösung
Aufgabe SB3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1 Bestimmung von Essigsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 Bestimmung von Citronensäure . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aufgabe SB4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1 Bestimmung von Acetylsalicylsäure . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2 Bestimmung von Butyl-4-hydroxybenzoat . . . . . . . . . .
3.5.3 Bestimmung von Milchsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aufgabe SB5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.1 Bestimmung von Natriumbenzoat . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.2 Bestimmung von Kaliumsorbat . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.3 Optional: Bestimmung von Natriumfluorid . . . . . . . . . .
Aufgabe R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.1 Bestimmung von Eisen(II)-sulfat Heptahydrat . . . . . . . .
3.7.2 Bestimmung von Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Trihydrat .
Aufgabe R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.1 Bestimmung von Ascorbinsäure . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aufgabe R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.1 Bestimmung von Kaliumpermanganat, R3 . . . . . . . . . .
Obsoletes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10.1 Herstellen einer Kaliumpermanganat–Maßlösung, R4 . . .
3.10.2 Bestimmung von Wasserstoffperoxid–Lösung, R5 . . . . . .
3.10.3 Bestimmung von basischem Bismutcarbonat . . . . . . . . .
3.10.4 Bestimmung von Magnesiumoxid . . . . . . . . . . . . . . . .
Aufgaben K1 und K2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.1 Bestimmung von Zinkoxid, K1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11.2 Komplexometrische Bestimmung der Wasserhärte, K2 . . .
Aufgabe F1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.1 Herstellung und Einstellen einer AgNO3 –Maßlösung . . . .
3.12.2 Herstellen und Einstellung von NH4 SCN–Maßlösung . . . .
Aufgabe F2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.1 Bestimmung von Natriumbromid . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13.2 Bestimmung von Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . .
Aufgaben EG und EA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.14.1 Elektrogravimetrische Bestimmung, EG . . . . . . . . . . . .
3.14.2 Elementaranalyse, EA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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31
31
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38
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41
41
42
43
43
44
45
45
48
4 H- und P-Sätze
50
5 R- und S-Sätze
54
ii
Abbildungsverzeichnis
1.1 Beispiel für die Beschriftung eines Etiketts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1 Verwendung von Pipetten und des Peleusballes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
Komplexbildung von Ni2+ mit Diacetyldioxim . . . . . .
Reaktion von Essigsäure mit Natronlauge . . . . . . . .
Reaktion von Citronensäure mit Natronlauge . . . . . .
Reaktion von Acetylsalicylsäure mit Natronlauge . . . .
Reaktion von Butyl-4-hydroxybenzoat mit Natronlauge
Reaktion von Milchsäure mit Natronlauge . . . . . . . .
Reaktion von Essigsäure mit Natriumbenzoat . . . . . .
Reaktion von Essigsäure mit Kaliumsorbat . . . . . . . .
Reaktion von Essigsäure mit Natriumfluorid . . . . . . .
Reaktion von Ascorbinsäure mit Iod . . . . . . . . . . . .
Pufferwirkung von Hexamethylentetramin . . . . . . . .
Strom–Spannungs–Kurven . . . . . . . . . . . . . . . . .
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19
24
25
25
26
27
28
29
30
33
39
46
iii
Tabellenverzeichnis
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
iv
Praktikumsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zeitplan im Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Öffnungszeiten der Chemikalienausgabe . . . . . . . . . . . .
Abgabetermine für Chemikalienabfälle (Gebäude B: Pforte)
Liste der Indikatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3
4
5
10
11
2.1 Aufgaben Pipetten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Aufgaben Büretten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
15
3.1 Zeitschemata für das Konstantglühen und -wiegen . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
4.1
4.1
4.1
4.1
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50
51
52
53
5.1 R- und S-Sätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 R- und S-Sätze, Fortsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
55
H- und P-Sätze . . . . . . . .
H- und P-Sätze, Fortsetzung
H- und P-Sätze, Fortsetzung
H- und P-Sätze, Fortsetzung
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1 Einleitung
1.1 Organisation
1.1.1 Erfolgskontrollen
An jedem Praktikumstag werden Kolloquien stattfinden, in denen der Praktikumsstoff des jeweiligen Tages das Thema ist. Es werden nach Praktikumsbeginn Listen mit jeweils 4-6 Zweiergruppen ausgehängt. Die ausgewählten Studenten müssen sich zum angegebenen Zeitpunkt
an Ihrem Platz aufhalten, damit das Standkolloquium durchgeführt werden kann. Jede Zweiergruppe wird ca. 15 min lang geprüft. Wird das Kolloquium nicht bestanden oder treten die
Studierenden nicht pünktlich an, darf die Gruppe am darauf folgenden Praktikumstag keine
Experimente im Labor durchführen, sondern muss zu einer Nachprüfung beim Praktikumsleiter antreten. Jede Gruppe kann theoretisch mehrfach hintereinander geprüft werden. Vorausgesetzt werden unter anderem Kenntnisse über Gefahrstoffe, Geräte, Entsorgung und Prinzipien
der Bestimmung.
EK (1): Es wird eine Erfolgskontrolle (1) in Form eines Eingangskolloquiums in Zweiergruppen durchgeführt[1] . Vorausgesetzt wird der für die Vorlesung relevante theoretische Stoff des
bisherigen Studiums, also der gesamte im 1. Fachsemester und anteilig im 2. Fachsemester in der
Vorlesung behandelte relevante Stoff inklusive Redoxtitrationen. Diese mündliche Prüfung kann
gegebenenfalls wiederholt werden (EK (1) 1. Wiederholung). Wurde auch die Wiederholung
nicht bestanden, kann nach Absprache eine mündliche Prüfung beim Praktikumsleiter absolviert werden (EK (1) 2. Wiederholung). Das Bestehen der EK (1) ist Zulassungsvoraussetzung
für die Praktikumsteilnahme und die Erfolgskontrolle (2) (EK (2)).
EK (2): Es wird eine schriftliche Erfolgskontrolle in Form einer Abschlussklausur durchgeführt. Vorausgesetzt wird der für das Praktikum relevante theoretische Stoff des bisherigen
Studiums, also der in den ersten beiden Fachsemestern behandelte relevante Stoff. Diese Klausur
kann zweimal wiederholt werden. Wurde diese Erfolgskontrolle nicht bestanden, muss das
Praktikum wiederholt werden.
1.1.2 Ansagen, Protokolle und Anwesenheit
Generell gilt für das Praktikum:
• Jeder Praktikumsteilnehmer hat ein Laborbuch zu führen, in dem alle Labortätigkeiten
(Einwaagen, Verbrauch, Berechnungen...) zu dokumentieren sind. Es kann bei Bedarf
von den Praktikumsassistenten kontrolliert werden,
• Für alle Titrationen sind mindestens drei Werte erforderlich,
[1]
Alle Termine sind in Tabelle 1.2 auf Seite 4 zusammengefasst
1
1 Einleitung
• Für die speziell ausgewiesenen Statistikanalysen W und PB sind sechs Werte Pflicht, die
statistisch ausgewertet werden,
• Für die Ansage von Nickel und Sulfat müssen nur die zwei Werte einer Doppelbestimmung
(zwei Tiegel parallel bearbeitet) vorgelegt werden,
• Für alle Analysen ist nur eine Ansage möglich. Ist die Ansage fehlerhaft, wird eine Wiederholungsanalyse („A-Analyse“, z. B. SB3A) ausgegeben, für die ebenfalls nur eine Ansage möglich ist. Weiter geht es, wenn nötig, mit B, C, D... oder mit der Ausarbeitung
einer schriftlichen Betriebsanweisung (SOP, Standard Operation Procedure) nach Absprache mit den Assistenten,
• Die Bearbeitung einer Analyse ist erst erlaubt, nachdem das betreffende Seminar stattgefunden hat.
Anwesenheitskontrollen werden täglich durchgeführt. Unentschuldigte Abwesenheit kann
zum Verlust der Teilnahmeberechtigung an der Abschlussklausur führen. Entschuldigungsgründe werden restriktiv vom Praktikumsleiter geprüft. Grundsätzlich gilt nur attestierte Erkrankung oder ein Trauerfall im engsten Familienkreis als hinreichender Entschuldigungsgrund. Näheres regelt die Studienordnung. In jedem Fall ist das Fehlen im Vorhinein beim
Praktikumsleiter oder im Assistentenzimmer anzuzeigen. Fehlzeiten werden grundsätzlich
durch Ersatzleistungen (Referate) ausgeglichen.
Sollte es durch ein Fehlverhalten einzelner Studenten während des Praktikumsbetriebes,
wie z. B. durch Mißachtung der Sicherheitsbestimmungen oder der Praktikumsregeln, zu einer
Gefährdung der eigenen Person oder anderer Personen kommen, so kann der Praktikumsleiter
die verantwortlichen Personen von der Teilnahme am restlichen Praktikumstag ausschließen.
Die Wiederaufnahme der Arbeiten am nächsten Tag erfolgt erst nach einem Nachweis von
Kenntnissen über die entsprechenden Vorschriften bei den zuständigen Praktikumsassistenten
(z. B. durch ein Kurzreferat).
1.1.3 Praktikumsaufgaben
Die während des Praktikums zu erfüllenden Aufgaben sind in Tabelle 1.1 auf der nächsten
Seite zusammengefasst. Es wird nur jeweils eine Analyse pro Analysengruppe (z. B. SB3, entweder Essigsäure oder Citronensäure) bearbeitet. Die Übungen W, PB, EG, SB1 und SB2
werden von allen Gruppen einer Box gemeinsam bearbeitet, zugeteilte Analysen aus den Aufgabengruppen 5–18 gemäß der Aufgabenliste müssen von jeder Praktikumsgruppe (in der
Regel Zweiergruppen) individuell gelöst werden.
1.1.4 Wocheneinteilung
Das Praktikum einschließlich der Abschlussklausur ist folgendermaßen aufgeteilt: Üblicherweise finden die Seminare zu den Praktikumsthemen in der ersten Praktikumswoche zu den
in Tabelle 1.2 auf Seite 4 angegebenen Zeiten statt. Das praktische Arbeiten findet im Anschluss bis ca. 17.30 Uhr statt (Neutralisieren und Aufräumen bis 18.00 Uhr). An den übrigen
Tagen beginnt das Praktikum zu den in Tabelle 1.2 auf Seite 4 angegebenen Zeiten direkt
2
1.1 Organisation
Tabelle 1.1: Praktikumsaufgaben
1.
2.
3.
W
PB
SB1
4.
SB2
5.
6.
SB3
SB4
7.
SB5
8.
R1
9.
10.
11.
R2
R3
R4
12.
13.
14.
15.
R5
K1
K2
F1
16.
F2
17.
18.
19.
20.
G1
G2
EG
EA
Wägepraktikum mit statistischer Auswertung
Pipetten- und Bürettenpraktikum mit statistischer Auswertung
Herstellen von
Herstellen von
SalzsäureMaÿlösung (1 mol · L−1 );
SchwefelsäureMaÿlösung
Einstellen mit Natriumcarbonat
(0, 5 mol · L−1 ); Einstellen mit
(Statistik)
Natriumcarbonat (Statistik)
Herstellen von NatronlaugeMaÿlösung (1 mol · L−1 ) und Einstellen mit
Salzsäure (1 mol · L−1 ) (Statistik)
Bestimmung von Essigsäure
Bestimmung von Citronensäure
Bestimmung von
Bestimmung von
Bestimmung von
Acetylsalicysäure
Milchsäure
Butyl-4-hydroxybenzoat
Bestimmung von
Bestimmung von
Bestimmung von
Natriumbenzoat
Kaliumsorbat
Natriumuorid[1]
Bestimmung von
Bestimmung von
Eisen(II)sulfat-Heptahydrat
Kaliumhexacyanidoferrat(II)
Bestimmung von Ascorbinsäure
Bestimmung von Kaliumpermanganat
Herstellen von KaliumpermanganatMaÿlösung (0, 02 mol · L−1 ) und
Einstellen mit Iodid/Thiosulfatlösung (0, 1 mol · L−1 )[2]
Bestimmung von Wasserstoperoxid-Lösung 3%[3]
Bestimmung von Zinkoxid
Bestimmung von Calcium/Magnesium in Wasser
Herstellen und Einstellen von SilbernitratMaÿlösung (0, 1 mol · L−1 );
Herstellen und Einstellen von AmmoniumthiocyanatMaÿlösung
Bestimmung von Natriumbromid
Bestimmung von Natriumchlorid
nach Volhard
nach Volhard
Gravimetrie: Sulfatbestimmung
Gravimetrie: Nickelbestimmung
Elektrogravimetrie (Demonstrationsversuch)
Elementaranalyse (Demonstrationsversuch)[4]
im Praktikumssaal (Gebäude A, 1. Stock bzw. Gebäude B, 1. Stock). Kurzfristige Änderungen
des zeitlichen Ablaufs werden am jeweiligen Praktikumstag oder im Seminar bekanntgegeben. Eine Zusammenfassung des Zeitplans befindet sich in Tabelle 1.2 auf der nächsten Seite.
Genaue Angaben zu den Zeiten und Veranstaltungsorten können Sie dem Internetangebot des
Praktikums auf der Seite des Fachbereichs Pharmazie entnehmen[5] . Für das Seminar gilt genau wie für das Praktikum Anwesenheitspflicht. Die Anwesenheit wird durch eine Unterschrift
bestätigt. Da sicherheitsrelevante Themen besprochen werden, ist eine Teilnahme am Prakti-
[5]
http://www.uni-marburg.de/fb16/studium/veranstaltungen/praktika/1212510040
3
1 Einleitung
kumstag in der Regel ohne den Besuch des Seminars nicht möglich. In Einzelfällen entscheidet
der Seminarleiter nach vorheriger Rücksprache mit dem Studenten über die Teilnahme.
Tabelle 1.2: Zeitplan im Praktikum
Tag
Datum
Aufgaben
Prakt.-Zeiten
Seminare
Seminarsäle
Mo
13.06.2016
13-18 Uhr
Vorbesprechung
GrHS 13-14 Uhr
Di
Mi
Do
Fr
14.06.2016
15.06.2016
16.06.2016
17.06.2016
Laborplatzübergabe
W, PB
SB1,SB2; G1,G2
SB3-SB5
R1-R3; K1,K2; F1,F2
13-18
10-18
13-18
13-18
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
SB1,SB2; G1,G2
SB3-SB5; R1-R3
K1,K2; F1,F2
EG
GrHS 13-14 Uhr
GrHS 13-14 Uhr
PHTB 10-12 Uhr
GrHS 13-14 Uhr
Mo
Di
Mi
Do
Fr
20.06.2016
21.06.2016
22.06.2016
23.06.2016
24.06.2016
13-18
13-18
10-18
13-18
13-18
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Mo
Di
Mi
Do
Fr
27.06.2016
28.06.2016
29.06.2016
30.06.2016
01.07.2016
EG
13-18
13-18
10-18
13-18
13-18
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Analysenwdh.
Analysenwdh.
Mo
Di
Mi
Do
Fr
04.07.2016
05.07.2016
06.07.2016
07.07.2016
08.07.2016
Laborplatzabgabe
13-18
13-18
10-18
13-18
13-18
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Uhr
Analysenwdh.
Analysenwdh.
Ausweichtermin
Ausweichtermin
Vorbesprechung
Di
Di
31.05.2016
07.06.2016
EK(1)
EK(1) 1. Wdh
Mo
Mo
Do
18.07.2016
01.08.2016
13.10.2016
EK(2)[6]
EK(2) 1. Wdh
EK(2) 2. Wdh
[1]
10-12 Uhr
09-11 Uhr
09-11 Uhr
Die Aufgabe SB5 NaF ist optional
Die Aufgabe R4 wird nicht mehr im Praktikum durchgeführt
[3]
Die Aufgabe R5 wird nicht mehr im Praktikum durchgeführt
[4]
Die Aufgabe EA wird nicht mehr im Praktikum durchgeführt
[6]
Klausurtermine sind unter Vorbehalt
[2]
4
GrHS 13-14 Uhr
1.2 Arbeiten im Praktikum
1.2 Arbeiten im Praktikum
1.2.1 Bestellung von Chemikalien
Maßlösungen werden entweder selbst hergestellt (siehe Praktikumsaufgaben, Tabelle 1.1)
oder werden von den Assistenten ausgegeben und müssen spätestens einen Praktikumstag vorher bei ihnen bestellt werden.
Sollten weitere Chemikalien benötigt werden, so werden diese in der Chemikalienausgabe
bestellt. In der Regel werden Chemikalien nicht sofort, sondern bis zum nächsten Ausgabetermin eingefüllt, so dass hier eine Vorausplanung nötig ist.
Für die Bestellung der Chemikalien gilt:
• Es wird mit dem Assistenten abgesprochen, was in welcher Menge bestellt werden soll,
• Es muss ein entsprechender Bestellzettel ausgefüllt und vom Assistenten abgezeichnet
werden,
• Chemikalien müssen während den Öffnungszeiten in der Chemikalienausgabe abgeholt
werden (siehe Tab. 1.3),
• Zum Transport von Chemikalien müssen die Chemikaliengefäße in ein Transportgefäß
(Plastikeimer o.ä.) gestellt werden, der Aufzug darf nicht benutzt werden.
Tabelle 1.3: Öffnungszeiten der Chemikalienausgabe
Mo.–Do.
09:00 – 11:30
14:00 – 15:30
Uhr
Uhr
Fr.
09:00 – 11:30
13:00 – 13:30
Uhr
Uhr
1.2.2 Etiketten
Jedes Gefäß, welches im Praktikum zur Lagerung oder zur kurzfristigen Aufbewahrung von
Chemikalien verwendet wird, muss beschriftet werden! Dabei werden Flaschen zur längerfristigen Lagerung wie unten beschrieben beschriftet und Gefäße zur kurzfristigen Lagerung
mindestens mit dickem wasserfestem Fettstift beschriftet, eine Kennzeichnung mit dünnem,
schlecht sichtbaren und schnell abwischbaren Folienstift ist nicht ausreichend. Auch darf es
auf keinen Fall zu doppelten Beschriftungen kommen. Mindestangaben sind Gruppennummer, Inhalt und Konzentration, sowie — falls von Wasser abweichend — das Lösungsmittel.
Leere Gefäße werden unter Verwendung von Ethanol von jeglicher Kennzeichnung befreit.
Ein Durchstreichen einer alten Beschriftung ist zu unterlassen. Auch Gefäße, die „nur“ ungefährliche Substanzen, wie z. B. Wasser enthalten, müssen beschriftet werden! Werden unter
den Abzügen oder auf den Laborbänken unbeschriftete Gefäße vorgefunden und kann deren
Inhalt nicht zugeordnet werden, so wird das Gefäß vom Labordienst oder den Assistenten
entsorgt.
Für die Lagergefäße gilt:
5
1 Einleitung
• Jedes Gefahrstoffgefäß muss richtig etikettiert werden,
• Ein vollständiges Etikett enthält folgende Daten (vgl. Abb. 1.1):
– Art des Inhalts,
– Konzentrationsangabe (z. B. Schwefelsäure, 0, 5 mol/L),
– Faktor — wenn es sich um eine Maßlösung handelt — mit vier Stellen hinter dem
Komma,
– Name des Herstellers (mit Nachnamen); Hersteller ist die Person, in deren Laborjournal die Herstellung dokumentiert wurde,
– Datum der Herstellung,
– Gefahrensymbole und Signalwort, Gefahrenhinweise (H–Sätze) und Sicherheitsratschläge (P–Sätze), z. B. aus dem aktuellen VWR–Katalog oder aus Tabelle 4 auf
Seite 50.
• Vorbereitete Etiketten können auf Vorrat ausgedruckt und ausgeschnitten werden. Bei
Bedarf werden sie handschriftlich ausgefüllt und mit Klebefolie auf dem Gefäß dauerhaft aber mühelos rückstandsfrei entfernbar angebracht (vgl. Abb. 1.1).
Abbildung 1.1: Beispiel für die Beschriftung eines Etiketts
1.2.3 Geräte und Sicherheit
Im Labor gelten folgende Sicherheitsmaßnahmen:
• Pipetten dürfen nur mit Pipettierhilfen/Peleusball benutzt werden,
6
1.2 Arbeiten im Praktikum
• Vor dem Ablegen einer Pipette in eine waagerechte Position soll der Peleusball abgenommen werden,
• Ein verunreinigter Peleusball darf nicht für Reagenzien oder Maßlösungen benutzt werden,
• Eine Pipette wird immer mit der Spitze nach unten transportiert. Verunreinigte Pipetten
werden entsprechend besonders vorsichtig transportiert,
• Ein mit Chemikalien gefülltes Gefäß darf normalerweise nur in einem Eimer transportiert werden. Wird der Eimer weggelassen, darf das Gefäß nicht nur am Hals getragen
werden, sondern muss zusätzlich mit der zweiten Hand von unten gesichert werden.
Ein Chemikaliengefäß wird sichtbar vor dem Körper getragen,
• Tiegel sollten nur mit einer Tiegelzange angefasst werden (wenn sie konstant geglüht
sind oder werden) und nur im Exsikkator transportiert werden,
• Muffelöfen sind eine physikalische Gefahrenquelle. Verbrennungsgefahr! Besondere Vorsicht
bei der Arbeit in der Nähe von heißen Oberflächen!
1.2.4 Labordienst
Es werden pro Tag bis zu sechs Studierende eingeteilt, die bis zum jeweiligen Praktikumsschluss
anwesend sein müssen. Wird eine Vertretung abgesprochen, so ist die vertretende Person den
Assistenten zu nennen. Aufgaben am Anfang des Praktikumstages:
1. Anschalten der Abzüge,
2. Anschalten der Trockenschränke und eventuell der Muffelöfen,
3. Anfallende Entsorgungsgefäße bei Herrn Jung abliefern (Abgabezeiten siehe Tab. 1.4
auf Seite 10),
4. Auf allgemeine Sauberkeit — insbesondere in den Wägeräumen – achten und ggf. eine
anfallende Reinigung veranlassen.
Spätestens 30 min vor Praktikumsschluss müssen alle eigenen Versuche inklusive Abwaschen
und Aufräumen beendet sein. Aufgaben am Ende des Praktikumstages:
1. Kontaminierte Abfälle vorschriftsmäßig entsorgen,
2. Abfallbehälter kontrollieren. Volle Abfallbehälter werden der Entsorgung zugeführt. Abfälle müssen vorher neutralisiert werden (pH 6-8). Die vollen Behälter werden zugeschraubt und am nächsten Praktikumstag mit einem Entsorgungszettel vom Assistenten
bei der Entsorgungsstelle abgegeben,
3. Chemikaliengefäße an ihren Platz stellen.
4. Auffüllen der Wasserbäder mit demineralisiertem Wasser,
7
1 Einleitung
5. Alle Chemikalien, die ohne Grund und Beschriftung unter den Abzügen stehen,
müssen entsorgt werden. Die Gefäße werden grob gereinigt und von den Assistenten
aufbewahrt. Es ist ratsam, während eines Labortages immer wieder auf vereinsamte
Gefäße hinzuweisen, damit die Entsorgung einfacher wird und jeder seinen Platz eigenständig aufräumt,
6. Alle Abzüge reinigen und Frontschieber schließen (nicht mit Namen, Gruppennummer
und Inhalt bezeichnete Reaktionsansätze sind zu entsorgen),
7. Abzüge entsprechend der angebrachten Schilder einstellen,
8. Licht in den Abzügen ausschalten,
9. Büretten entleeren, reinigen, umgedreht aufhängen. Diese Aufgabe obliegt in erster
Linie dem Studierenden, der der Letzte ist, der die Bürette benutzt und nur im
Versäumnisfall dem Labordienst. Umgedrehte Büretten zeigen an, dass sich nur demineralisiertes Wasser in ihnen befindet,
10. Trockenschränke und Muffelöfen ausschalten,
11. Chemikalien für den nächsten Praktikumstag kontrollieren, und zwar für alle, die am
nächsten Tag Versuche machen. Fehlende Chemikalien nach Anweisung bestellen. Falls
am nächsten Vormittag keine Zeit zum Bestellen ist, muss dies natürlich nicht erst bei
Praktikumsschluss geschehen, sondern schon am frühen Nachmittag. Öffnungszeiten
der Chemikalienausgabe beachten (Tab. 1.3 auf Seite 5),
12. Maßlösungen für den nächsten Praktikumstag bei den Assistenten bestellen,
13. Waagen im Wägeraum und Praktikumsraum kontrollieren, entlasten und gegebenenfalls
mit Haarpinsel vorsichtig reinigen. Auch unter den Waagen und unter den Wägetellern
soll gereinigt werden,
14. Seminarraum, EDV-Raum und Flure von zurückgelassenen Gegenständen befreien. Kellerfenster (Spindraum) in Gebäude A schließen.
Der Labordienst endet mit der Abmeldung des Labors beim aufsichtsführenden
Praktikumsassistenten, sobald der letzte Student den Saal verlassen hat.
1.2.5 Gereinigtes Wasser (Aqua puricata) nach Arzneibuch
Für analytische Zwecke benötigt man Rein- oder Reinstwasser ohne gelöste Ionen. Diese würden Bestimmungen stören, zu Ablagerungen führen und Korrosionsprozesse auslösen. Das
Wasser muss deshalb von diesen Ionen befreit werden; man spricht vom Demineralisieren.
Zunächst kann man das Wasser verdampfen. Dann erhält man destilliertes Wasser, das bekannte „Aqua dest.“. Als Reagenz des Europäischen Arzneibuchs heißt es destilliertes Wasser
R[7] . Die Herstellung ist energieaufwändig und langsam. Destilliertes Wasser R enthält noch
[7]
8
R für Reagenz
1.2 Arbeiten im Praktikum
Ionen, die aus den Gefäßwänden der Glasapparaturen stammen. Um Wasser höherer Reinheit zu erhalten kann in teuren Quarzglasapparaturen, die keine Ionen abgeben, ein zweites
Mal destilliert werden. So wird das doppelt destillierte „bidestillierte“ Wasser „Aqua bidest.“
hergestellt. Nachteil des teuren, sehr Ionen armen „Aqua bidest.“ ist, dass es sehr viel gelöstes
CO2 enthält, das viele Untersuchungen stört, indem es z. B. mit NaOH zu Natriumcarbonat
und Wasser reagiert.
In unserem Institut wird Wasser über Ionenaustauscher gereinigt[8] . Da Ionenaustauschvorgänge der Einstellung chemischer Gleichgewichte unterliegen, ist die erzielbare Demineralisierung zu vollentsalztem (VE) Ionenaustauscherwasser (demineralisiertem Wasser) nicht
vollständig. Die poröse Polystyren–Matrix der Austauscher wird leicht von Mikroorganismen
besiedelt, VE–Wasser ist deshalb im Gegensatz zu „Aqua dest./bidest.“ nicht keimarm und
muss unter Umständen, z. B. zur Bereitung von Stärkelösung, frisch abgekocht werden. Durch
das Abkochen werden Mikroorganismen weitgehend abgetötet aber nicht entfernt. Das Wasser enthält also unerwünschte organische Rückstände, die z. B. beim Menschen Fieber auslösen, so genannte Pyrogene, die in Ihrer Konzentration begrenzt werden müssen. Ein neues Ionenaustausch–Verfahren ist die Elektrodeionisation, bei der die Austauscherharze durch
elektrische Spannung regeneriert werden.
In der pharmazeutischen Industrie wird Wasser häufig durch Membrantechnologien wie die
Reverse Osmose (Umkehrosmose) erzeugt. Das so erhaltene Wasser ist weitgehend frei von
Partikeln und somit auch nahezu keimfrei. Es enthält mehr Ionen als destilliertes Wasser aber
weniger CO2 .
Das Europäische Arzneibuch legt die für uns relevanten Anforderungen an die Wasserqualität fest:
Wasser R Muss der Monographie „Gereinigtes Wasser/Aqua purificata“ entsprechen. Die
Herstellung von gereinigtem Wasser nach Arzneibuch durch Ionenaustausch ist zulässig,
demineralisiertes Wasser wird aber erst zu gereinigtem Wasser nach Arzneibuch, wenn
alle speziellen Anforderungen der Monographie (s. dort) erfüllt sind.
Wasser, kohlendioxidfreies R Demineralisiertes Wasser wird einige Minuten lang gekocht
und vor Luft geschützt abgekühlt und gelagert. Kohlendioxidfreies Wasser ist dadurch
keimarm und enthält weniger gelöste Gase wie CO2 , O2 und N2 . Im Praktikum verwenden wir dieses abgekochte Wasser für die Herstellung von Stärkelösung und bei der
Bestimmung von Ascorbinsäure. Der verminderte CO2 –Gehalt spielt bei diesen Anwendungen für uns keine Rolle.
Das Europäische Arzneibuch führt noch weitere Wasserqualitäten auf, diese werden in unserem Praktikum aber nicht eingesetzt.
1.2.6 Entsorgung
Die während der analytischen Arbeit anfallenden Abfälle müssen je nach Gefährdungspotential klassifiziert und dann in entsprechende vorbereitete Entsorgungsbehälter gegeben werden.
Im Praktikum werden folgende Behälter für die Abfälle bereitgehalten:
[8]
VE-Wasser sparsam verwenden, Gebäude A: Im Praktikumssaal den Spezialhähnen zu entnehmen, Gebäude
B: In den Toilettenräumen den Spezialhähnen zu entnehmen
9
1 Einleitung
• „kontaminiertes Glas und Feststoffe“, Laborglasbruch, der mit Chemikalien kontaminiert ist oder sein könnte, feste Chemikalienreste, pH–Papier, Papiertücher, Filter,...
• „Wässrige Lösungen“
• „Organische Lösungsmittel“
• „Organische perchlorsäurehaltige Abfälle“
Volle Sammelbehälter werden vom jeweiligen Labordienst zu den entsprechenden Zeiten
(siehe Tabelle 1.4) bei Herrn Jung abgegeben. Es ist darauf zu achten, daß für den nächsten
Labortag genügend Kapazitäten für neue Abfälle vorhanden sind. Leer Behälter gibt es bei
Herrn Jung.
Tabelle 1.4: Abgabetermine für Chemikalienabfälle (Gebäude B: Pforte)
Mo.-Do.
Fr.
14:00 – 14:30 Uhr
13.00 –13.30 Uhr
Bei Unklarheiten und Fragen zur Entsorgung wenden Sie sich bitte im Praktikumssaal an
die aufsichtsführenden Assistenten oder an Herrn Jung in Raum B 042 (Tel.: 25801).
1.2.7 Benötigte Laboraustattung und Verbrauchsmittel
Zum ersten Praktikumstag sind auf eigene Rechnung sind folgende Hilfsmittel zu beschaffen:
Gummiwischer für die Gravimetrie, weicher Haarpinsel zur Waagenreinigung, pH–Papier (114), Glasstäbe, Spatel sowie einen dicken, wasserfesten Filzstift (z. B. Edding) zum Beschriften, selbstklebende Klarsichtfolie, Laborbuch mit festem Einband, Alufolie und einen Peleusball.
Bei Bedarf können in der Chemikalien- und Glasausgabe oder im Assistentenzimmer zusätzliche Geräte in beschränktem Ausmaß ausgeliehen werden.
1.2.8 Indikatoren
Während der Vorlesung und des Praktikums lernen Sie verschiedene Verbindungen zur Endpunktsindikation kennen. Die in folgender Tabelle (1.5) aufgeführten Indikatoren sollen mit
Namen, Struktur und Farbumschlag, bzw. nur mit Namen und Farbumschlag beherrscht werden und sind somit auch für die Klausur (EK2) Voraussetzung. Beachten Sie, dass es sich bei
Kristallviolett um eine Verbindung handelt, von der besondere Gefahren ausgehen. Informieren Sie sich über die Stoffeigenschaften aller Indikatoren vor deren Verwendung im Praktikum
z.B. aus Kapitel 4 auf Seite 50 und folgende.
10
1.2 Arbeiten im Praktikum
Tabelle 1.5: Liste der Indikatoren
Anwendung
Struktur, Name
und Farbumschlag
Name und
Farbumschlag
nicht
abgefragt
SäureBaseTitration
Methylorange
Phenoplphthalein
Kristallviolett
Naphtolbenzein
Bromthymolblau
Methylrot
Phenolrot
Redoxtitration
Ferroin/Ferriin
Stärke
Diphenylamin
Komplexometrie
Eriochromschwarz T®
Xylenolorange
Dithizon
Calcon(carbonsäure)
Fällungstitration
SCN
CrO42
Fluorescein/Eosin
11
2 Wäge- und Bürettenpraktikum
2.1 Wägepraktikum, W
2.1.1 Allgemeines
Die Analysenwaagen sind sehr empfindliche Geräte und müssen sehr sorgfältig und fachgerecht behandelt werden. Es ist deshalb unbedingt notwendig, dass Sie sich vor der Durchführung dieser praktischen Versuche mit der Bedienung der Analysenwaage vertraut machen und
die ausliegende Bedienungsanleitung befolgen. Bei Problemen mit den Waagen ist unbedingt
ein Assistent zu konsultieren. Ein unsachgemäßes Behandeln oder eigenmächtiges Reparieren
der Analysenwaage führt zum Praktikumsausschluss.
Die Versuche werden in den Wägeräumen (gegenüber dem Praktikumssaal) durchgeführt.
Es wird Boxweise gearbeitet, wobei sich die Box selbstständig in zwei Gruppen A + B aufteilt.
Die Aufgaben der Gruppe richten sich nach den Angaben in den Versuchsbeschreibungen. Die
erhaltenen Ergebnisse sind untereinander auszutauschen und zu protokollieren. Am Ende des
Praktikumstages werden alle Ergebnisse einem Assistenten vorgelegt und erläutert.
2.1.2 Wägeversuche an einer Analysenwaage
1. Schneiden Sie ein 10 · 10 cm (etwa 350 mg) großes Stück Aluminiumfolie und formen
Sie es zu einer Kugel. Wägen Sie es 6 mal nacheinander (Gruppen A) und protokollieren
Sie die Werte tabellarisch in Ihrem Laborbuch. Ermitteln Sie Mittelwert, Standardabweichung, Variationskoeffizienten und den Vertrauensbereich des Mittelwertes (95%–VB).
Einwaage
x̄
Sx
V
x̄ ± u
2. Wägen Sie ein 50 mL Becherglas (etwa 35-50 g) 6 mal nacheinander (Gruppen B) und
protokollieren Sie die Werte tabellarisch in Ihrem Laborbuch. Ermitteln Sie den Mittelwert, die Standardabweichung, den Variationskoeffizienten und den Vertrauensbereich
des Mittelwertes (95%–VB).
12
2.2 Pipettier- und Bürettenpraktikum, PB
2.2 Pipettier- und Bürettenpraktikum, PB
2.2.1 Allgemeines
Das genaue und richtige Pipettieren bzw. Füllen und Entleeren einer Bürette ist in der quantitativen Analytik entscheidend wichtig. Wenn die Volumina nicht richtig abgemessen werden,
kann die Analyse in der Regel nicht mehr korrekt gelöst werden. Dabei ist es ebenfalls sehr
wichtig, die der geforderten Genauigkeit angepasste Pipette oder Bürette auszuwählen.
Das Pipettier- und Bürettenpraktikum wird boxweise durchgeführt. Die Box teilt sich selbstständig in zwei Gruppen A + B auf. Die Aufgaben der Gruppe richten sich nach den Angaben
in den Versuchsbeschreibungen. Die erhaltenen Ergebnisse sind untereinander auszutauschen
und zu protokollieren. Die Pipettierübungen werden im Wägeraum ausgeführt.
2.2.2 Tipps zum Pipettieren
• Um das gesamte gewünschte Volumen zu überführen, muss folgendes beachtet werden:
– Beim Abwischen darf ein verwendetes Tuch die Pipettenspitze nicht berühren, da
sonst Flüssigkeit wieder mit heraus gesaugt wird,
– Nach Auslauf der Flüssigkeit muss die Wartezeit eingehalten werden. Die Pipette
dabei nicht ausblasen! Ein Restvolumen, das aber nicht zum angegebenen Volumen
gehört, verbleibt immer in der Pipette,
– Bei der Flüssigkeitsabgabe muss die Pipettenspitze die Glaswand berühren, damit
der letzte Tropfen nicht abreißt.
• Peleus–Ball vor dem Pipettieren ausdrücken,
• Pipette möglichst weit oben anfassen,
• Nasse Pipetten vorher mit wenig Flüssigkeit, die aufgezogen werden soll, spülen, Spülflüssigkeit verwerfen (fachgerecht entsorgen),
• Pipette zum Ansaugen senkrecht und ausreichend tief in die zu pipettierende Flüssigkeit
eintauchen,
• Beim Ablesen und Einstellen des Volumens den unteren Meniskus beachten,
• Parallaxefrei ablesen.
2.2.3 Arbeitsvorschrift Pipetten
Alle Volumina 1.-4. aus Tabelle 2.1 werden in ein auf der Analysenwaage tariertes Becherglas pipettiert. Die Massen der jeweiligen Volumina werden vom Partner protokolliert. Anschließend werden die gefundenen Werte statistisch ausgewertet (Mittelwert, Standardabweichung, Variationskoeffizient, Vertrauensbereich des Mittelwertes 95%–VB). Bei Messung
2. werden 100 mL in verschiedene Gefäße pipettiert und nicht gewogen, sondern das Ergebnis
an den Graduierungen so gut wie möglich abgeschätzt. Die Ergebnisse werden im Laborbuch
analog zu den Wägeversuchen protokolliert.
13
2 Wäge- und Bürettenpraktikum
Abbildung 2.1: Verwendung von Pipetten und des Peleusballes: 1) Ventil A betätigen und Luft aus
dem Ball drücken. 2) Pipette vorsichtig von unten aufsetzten, nicht zu weit hineindrücken, da sonst
die Ventilkugel aus Ventil S herausgedrückt wird, auf festen Sitz achten. 3) Pipettenspitze in die zu
pipettierende Lösung eintauchen und vorsichtig Ventil S betätigen. 4) Flüssigkeit etwas über das gewünschte Volumen hinaus aufziehen und durch Betätigen des Ventils E auf das gewünschte Volumen
ablassen. 5) Flüssigkeit überführen und durch Betätigen des Ventils E in das Gefäß ablassen, Pipette
dabei nicht ausblasen.
2.2.4 Tipps zur Bürettenbenutzung
• Trichter, die zum Befüllen der Bürette benutzt wurden, müssen vor der Nullmarkeneinstellung bzw. vor Titrationsbeginn entfernt werden. Ansonsten könnten im Trichter
verbliebene Flüssigkeitsreste während der Titration heruntertropfen und den Nullwert
verfälschen,
• Feinbüretten werden wie folgt befüllt: Die Spitze taucht in die Flüssigkeit, welche anschließend wie bei einer Pipette mit dem Peleus–Ball aufgezogen wird,
• Fettige Büretten — erkennbar an den Flüssigkeitstropfen, die an der Bürettenwand kleben — werden vor Gebrauch mit Aceton, Ethanol und/oder handelsüblichem Spülmittel gereinigt, sonst kann die Flüssigkeit nicht quantitativ ablaufen. Anschließend wird
gründlich mit demineralisiertem Wasser gespült und getrocknet,
• Büretten immer gerade aufhängen.
2.2.5 Arbeitsvorschrift Büretten
Alle Volumina aus Tabelle 2.2 werden in vorher leer (auf der Analysenwaage) gewogenen
Bechergläsern oder Kolben aufgefangen. Die gefüllten Gefäße werden anschließend erneut
auf der Analysenwaage gewogen. Dann werden die gefundenen Werte statistisch ausgewertet
(Mittelwert, Standardabweichung, Variationskoeffizient, Vertrauensbereich des Mittelwertes
95%–VB). Die Ergebnisse werden im Laborbuch protokolliert.
14
2.2 Pipettier- und Bürettenpraktikum, PB
Tabelle 2.1: Aufgaben Pipetten
Nr.
Gruppen
Aufgabe
1.
A+B
5 · 5 mL pipettieren mit einer
a) 5 mL Vollpipette
b) 5 mL Messpipette
2.
A+B
5 · 20 mL pipettieren (Vollpipette) in einen
a) 100 mL Messzylinder
b) 100 mL Messkolben
c) 100 mL Becherglas
Abschätzen der Füllmenge 100 mL durch
Ablesen an den Graduierungen
⇒
Tabelle 2.2: Aufgaben Büretten
Nr.
Gruppe
Aufgabe
1.
A
5 · 10 mL aus einer 10 mL Bürette (Feinbürette) oder
5 · 10 mL aus einer 25 mL Bürette ablassen
2.
B
5 · 1 mL aus einer 10 mL Bürette (Feinbürette) oder
5 · 1 mL aus einer 25 mL Bürette ablassen
15
3 Analysen
3.1 Aufgaben G1 und G2
3.1.1 Gravimetrische Bestimmungen
Allgemeines
Zur Durchführung der gravimetrischen Analysen werden verschiedene Tiegel eingesetzt:
Sulfatbestimmung Porzellanfiltertiegel (Porzellanmantel mit porösem Filterboden) der
Nennweite (maximale Porenweite) 6 µm (A1)
Nickelbestimmung Glasfiltertiegel der Porenweite 16-40 µm (P 40 bzw. Vitraklasse 3
oder 4)
Reinigung der Tiegel
Die Reinigung der Tiegel sollte unmittelbar nach Gebrauch erfolgen. Nach dem Entfernen der
Analysensubstanz (Filterplatten nicht zerkratzen) werden die Tiegel mit Bürste und Scheuerpulver zunächst grob vorgereinigt. Anschließend werden sie in einem genügend großen
Becherglas mit dem in der jeweiligen Vorschrift angegebenen Reinigungsmittel (verdünnte
Salzsäure, keine Maßlösung!) ca. 10-20 min ausgekocht (unter dem Abzug). Die aus dem
Bad entnommenen Tiegel (Tiegelzange) werden nun zunächst gründlich mit Leitungswasser
und anschließend in mehreren kleinen Portionen mit demineralisiertem Wasser gewaschen.
Durch die Filtertiegel wird mehrfach demineralisiertes Wasser gesaugt, bis das Filtrat neutral
reagiert.
Neue Tiegel sollten vor dem ersten Gebrauch mit demineralisiertem Wasser aufgekocht und
durchgesaugt werden.
Konstantwiegen bzw. Konstantglühen der Tiegel
Bevor die Tiegel in der Analyse eingesetzt werden, müssen sie bis zur Massenkonstanz geglüht
(Porzellanfiltertiegel) oder getrocknet (Glasfiltertiegel) werden.
Leere Tiegel und Tiegel mit Niederschlag sind jeweils gleich zu behandeln, d.h. beim Konstantglühen oder -trocknen der leeren Tiegel sind die gleichen Temperaturen und Abkühlzeiten zu verwenden wie bei den mit Niederschlag gefüllten Tiegeln. Wenn nicht anders vorgeschrieben, haben sich die in Tabelle 3.1 auf der nächsten Seite angegebenen Zeitschemata für
die Erhitzungs- und Abkühlzeiten bewährt.
Das Abkühlen der Tiegel geschieht in Exsikkatoren, die Tiegel sollten aber bevor sie in
den Exsikkator gestellt werden ca. 2 min auf einem Tonteller „vorabgekühlt“ werden. Zum
Wägen sollten die Tiegel die gleiche Temperatur wie der Wägeraum besitzen. Deshalb ist es
zweckmäßig, den Exsikkator zum Abkühlen im Wägeraum aufzubewahren. Nach der 1. Wägung werden die Tiegel ein zweites Mal erhitzt und abgekühlt und dann erneut gewogen. Die
16
3.1 Aufgaben G1 und G2
Tabelle 3.1: Zeitschemata für das Konstantglühen und -wiegen
Trockenschrank:
1. Runde:
Wiederholung:
30 min erhitzen; 30 min abkühlen, wägen
30 min erhitzen; 30 min abkühlen, wägen
Muffelofen:
1. Runde:
Wiederholung:
30 min erhitzen; 45 min abkühlen, wägen
10 min erhitzen; 45 min abkühlen, wägen
Gewichtsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Wägung soll nicht mehr als 0,5 mg
(= 0, 0005 g) betragen. Ist die Differenz größer, so wird nochmals erhitzt, abgekühlt und gewogen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis zwei aufeinanderfolgende Wägungen nicht mehr
als 0,5 mg voneinander abweichen.
Praktische Hinweise
• Geglühte und „vorabgekühlte“ Tiegel niemals direkt an die Wand des Exsikkators stellen: Spannungen im Glas können zum Platzen des Exsikkators (Wert: 300 €) führen,
• Für die Wägungen einer Serie immer dieselbe Analysenwaage verwenden (Nummer
notieren),
• Porzellanfiltertiegel nur mit Bleistift beschriften,
• Glasfiltertiegel nicht im Muffelofen glühen,
• Bereits auf Wägeraumtemperatur abgekühlte Tiegel erwärmen sich wieder, wenn ein
weiterer heißer Tiegel daneben gestellt wird. Es muss dann erneut die gesamte Abkühlzeit abgewartet werden,
• Tiegel nicht mit den Händen, sondern immer mit einer Tiegelzange anfassen,
• Neue oder nasse Tiegel sollten vor dem ersten Glühen erst im Trockenschrank bei 110120 ◦ C vorgetrocknet werden. Wird dies nicht getan, bersten die Tiegel sehr häufig im
Muffelofen,
• Zum Überführen von Niederschlägen in die Tiegel sollte ein Gummiwischer (nicht in
der normalen Laborausstattung enthalten) verwendet werden.
3.1.2 Gravimetrische Bestimmung von Sulfat, G1
Allgemeines
Sulfat–Ionen werden durch Fällung mit Bariumchlorid–Lösung aus heißer, salzsaurer Lösung
als Bariumsulfat gefällt.
Ba2+ + SO42− −−→ BaSO4 ↓
(R 3.1)
Da der Niederschlag im Allgemeinen sehr feinkörnig anfällt, wird er durch Fällung in der
Siedehitze und unter ständigem Rühren erzeugt. Nach der Zugabe des Reagenzes wird noch
17
3 Analysen
2 h weitererhitzt. Der entstandene Niederschlag wird erst nach dem Abkühlen über Nacht am
nächsten Tag abgesaugt.
Reagenzien
• BaCl2 –Lösung (0, 1 mol · L−1 ): 2,5 g BaCl2 · 2 H2 O werden in demineralisiertem Wasser
zu 100 mL gelöst,
• Salzsäure–Lösung (2 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
1. 2 Filtertiegel im Muffelofen bis zur Gewichtskonstanz erhitzen,
2. Die gesamte Analysensubstanz (nicht mörsern!) in ca. 50 mL demineralisiertem Wasser
lösen, in einen 100 mL Messkolben überführen und zu 100,0 mL auffüllen. 25,0 mL
dieser Lösung werden in einem 250 mL Becherglas zu ca. 100 mL verdünnt,
3. Der pH–Wert der Lösung wird durch tropfenweise Zugabe (unter Rühren) von 2 molarer
HCl auf einen Wert von 2-2,5 gebracht (mit pH–Papier kontrollieren),
4. Die Probelösung wird mit einem Uhrglas abgedeckt und zum Sieden erhitzt. Die BaCl2 –
Reagenzlösung wird ebenfalls zum Sieden erhitzt und von dieser Lösung werden anschließend ca. 10 mL, tropfenweise und unter ständigem Rühren, zu der Probelösung
zugegeben,
5. Die Probelösung wird wieder mit einem Uhrglas abgedeckt und weitere 2 h auf dem
siedenden Wasserbad erhitzt (gegebenenfalls ist verdampfte Flüssigkeit mit dem. Wasser zu ersetzen). Danach lässt man über Nacht abkühlen (abgedeckt, unter dem Abzug,
Gefäß unbedingt beschriften!),
6. Der Niederschlag wird in einen der vorbereiteten Filtertiegel überführt und das Becherglas mit 2 · 5 mL 2 molarer HCl gespült. Anschließend wird der Niederschlag 3-5 mal
mit heißem demineralisiertem Wasser gewaschen.
7. Der Filtertiegel mit dem Niederschlag wird ca. 10 min im Trockenschrank bei 110-120 ◦ C
getrocknet und anschließend im Muffelofen bei max. 600 ◦ C bis zur Gewichtskonstanz
geglüht,
8. Die Ansage soll klären, wie viel mg SO42– in der gesamten Probe enthalten sind,
9. Sollte die SO4– –Ansage falsch gelöst werden, so ist ein erneutes Konstantglühen und wiegen der verwendeten Tiegel nicht noch einmal notwendig. Der BaSO4 –Niederschlag
ist sehr stabil und stört, sofern Gewichtskonstanz erreicht ist, bei einem Befüllen des
Tiegels mit dem neuen Niederschlag der A-Analyse nicht[1] .
[1]
Dies gilt nicht für die Nickelgravimetrie.
18
3.1 Aufgaben G1 und G2
Reinigung der Tiegel
Gebrauchte Tiegel mit konz. Na2 CO3 –Lösung aufkochen und anschließend mit heißem demineralisiertem Wasser waschen (durchsaugen).
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.1.3 Gravimetrische Bestimmung von Nickel, G2
Allgemeines
Nickel bildet mit Diacetyldioxim (Dimethylglyoxim) in schwach ammoniakalischer Lösung
einen voluminösen roten Niederschlag. Die Bildung des Niederschlags wird von Mineralsäu-
H3 C
OH
N
H3 C
ON+
+ Ni2+
2
H3C
N
OH
OH
N
CH3
+
Ni
H3C
N
OH
N+
O-
2H+
CH3
Abbildung 3.1: Komplexbildung von Ni2+ mit Diacetyldioxim
ren gestört. Deshalb wird im schwach ammoniakalischen Milieu gearbeitet. Es wird eine frisch
herzustellende ethanolisch-wässrige Diacetyldioxim–Lösung verwendet.
Reagenzien
• Diacetyldioxim–Lösung (Dimethylglyoxim): 1,6 g Diacetyldioxim werden mit 50 mL
Ethanol versetzt und mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL gelöst. Die Lösung muss
am Tag der Analyse frisch hergestellt und frei von festen Bestandteilen sein. Der nach Nickelfällung resultierende Niederschlag muß ohne zwischenzeitliches Abkühlen abgesaugt werden,
• Ammoniak–Lösung (2 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
1. 2 Glasfiltertiegel werden im Trockenschrank bei 110-120 ◦ C bis zur Gewichtskonstanz
getrocknet,
2. Die gesamte Analysensubstanz (nicht mörsern) in ca. 50 mL demineralisiertem Wasser
lösen, in einen 100 mL Messkolben überführen und zu 100,0 mL auffüllen. 25,0 mL
dieser Lösung werden in einem 250 mL Becherglas zu ca. 150 mL verdünnt,
3. Die Probelösung wird zum Sieden erhitzt und unter ständigem Rühren mit 25 mL
Diacetyldioxim–Lösung versetzt,
4. Der pH–Wert der Lösung wird durch tropfenweise Zugabe (unter Rühren) von 2 molarer
NH3 –Lösung auf einen Wert von 8-9 gebracht (mit pH–Papier kontrollieren). Anschließend wird 1 h auf dem siedenden Wasserbad gehalten,
19
3 Analysen
5. Der rote Niederschlag wird heiß in einen der vorbereiteten Glasfiltertiegel überführt
und heiß abgesaugt. Niederschlagsreste werden mit ca. 50 mL zum Sieden erhitzten
Wassers in den Tiegel überführt. Der abgetrennte Niederschlag im Tiegel wird nochmals
mit 50 mL siedendem Wasser gewaschen,
6. Der Tiegel wird 30 min im Trockenschrank bei 110-120 ◦ C getrocknet und dann bis zur
Gewichtskonstanz weiter getrocknet,
7. Die Ansage soll klären, wie viel mg Nickel in der gesamten Probe enthalten sind.
Reinigung der Tiegel
Gebrauchte Tiegel mit HCl–Lösung (2 mol · L−1 ) aufkochen und anschließend mit heißem
demineralisiertem Wasser waschen (durchsaugen).
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.2 Aufgabe SB1
3.2.1 Herstellen einer SalzsäureLösung (1 mol · L−1 )
Allgemeines
Eine Salzsäure–Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 1 mol · L−1 wird zur Faktorbestimmung von Natriumhydroxid–Lösung (1 mol · L−1 ) und für die Bestimmungen der Gruppe SB4
benötigt. Sie wird durch Verdünnen von konzentrierter Salzsäure mit Wasser erhalten. Dabei
muss mit Wärmeentwicklung gerechnet werden. Aus diesem Grunde sind die Tätigkeiten mit
besonderer Vorsicht und unter dem Abzug durchzuführen. Zusätzlich müssen säurefeste Schutzhandschuhe getragen werden. Die erhaltene Lösung ist noch nicht gebrauchsfertig, es muss
erst der genaue Wirkwert durch eine Bestimmung des Faktors (nach Abfüllen ins Endgefäß)
ermittelt werden.
Reagenzien
• Salzsäure 32% [2] ,
• Achtung: Die herzustellende Menge und die Konzentration der bereitgestellten Salzsäure kann variieren und wird im Seminar bekannt gegeben.
Arbeitsvorschrift
In einem 200 mL Erlenmeyerkolben mit Schliffstopfen werden 50 mL demineralisiertes Wasser vorgelegt. Es werden 57,0 g Salzsäure 32% vorsichtig dazugegeben. Anschließend wird
mit demineralisiertem Wasser bis zur 100 mL Marke aufgefüllt. Nach dem Mischen und eventuellem Abkühlen der Lösung wird der Inhalt des Kolbens quantitativ in einen 500 mL Messkolben überführt, der Erlenmeyerkolben mit Schliffstopfen wird danach 2 mal mit je 50 mL
[2]
Eine ausführliche Beschreibung der H- und P-Sätze sind im Kapitel 4 auf Seite 50 zu finden. Dies gilt für alle
im folgenden aufgeführten Chemikalien und Analysesubstanzen, die im Praktikum verwendet werden.
20
3.2 Aufgabe SB1
demineralisiertem Wasser gespült. Die im Messkolben vereinigten Lösungen werden mit demineralisiertem Wasser bis ca. 5 cm unter der Ringmarke aufgefüllt und gut durchmischt. Die
Lösung wird auf 20 ◦ C abgekühlt und dann mit demineralisiertem Wasser von 20 ◦ C bis zur
Marke aufgefüllt. Anschließend wird die Lösung nochmals gut gemischt und in eine vorbereitete Vorratsflasche (etikettiert) abgefüllt.
3.2.2 Bestimmung des Faktors der SalzsäureMaÿlösung
Reagenzien
• Natriumcarbonat, wasserfrei (s.u.); wird von den Assistenten ausgegeben,
• Methylorange–Lösung: 0,1 g Methylorange werden in 80 mL demineralisiertem Wasser
gelöst. Die Lösung wird mit Ethanol 96% zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche
abgefüllt.
Vorbereitung der Urtitersubstanz
Als Urtiter für diese Bestimmung dient Natriumcarbonat. Vor Gebrauch muss es, unter gelegentlichem Umrühren, bei ca. 240 ◦ C bis zur Massenkonstanz getrocknet werden (Porzellanabdampfschale im Trockenschrank, siehe auch: „Konstantwiegen bzw. Konstantglühen von
Tiegeln“ im Abschnitt über Gravimetrische Bestimmungen). Anschließend sollte es in einem
gut verschlossenen Behältnis aufbewahrt werden (Exsikkator).
Einstellung
1 g Natriumcarbonat Urtitersubstanz, auf 1 mg (= 0, 001 g) genau gewogen, werden in 50 mL
demineralisiertem Wasser gelöst. Nach Zusatz von 0,1 mL Methylorange–Lösung wird mit
der einzustellenden Salzsäure bis zur beginnenden Farbänderung nach rötlichgelb titriert. Die
Lösung wird 2 min lang zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die wieder gelb gefärbte
Lösung bis zum Farbumschlag nach rötlichgelb titriert. Der Faktor f wird nach folgender
Formel berechnet:
f =
m(U)
M(eq;U) · c(eq;L) · V(L)
(3.1)
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.2.3 Herstellen einer SchwefelsäureLösung (0, 5 mol · L−1 )
Allgemeines
Eine Schwefelsäure–Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 0, 5 mol·L−1 wird zur Bestimmung von Butyl-4-hydroxybenzoat benötigt. Sie wird durch Verdünnen von konzentrierter
(96%iger) Schwefelsäure mit Wasser erhalten. Dabei muss mit starker Wärmeentwicklung
gerechnet werden. Aus diesem Grund sind die Tätigkeiten mit besonderer Vorsicht und unter
dem Abzug durchzuführen. Zusätzlich müssen säurefeste Schutzhandschuhe getragen werden.
21
3 Analysen
Es darf niemals die Säure alleine vorgelegt werden. Die erhaltene Lösung ist noch nicht gebrauchsfertig, es muss erst der Faktor (nach Abfüllen ins Endgefäß) ermittelt werden.
Reagenzien
• Schwefelsäure 96%
Arbeitsvorschrift
Ein 500 mL Messkolben wird mit ca. 100 mL demineralisiertem Wasser gefüllt. Zu diesem
Wasser werden vorsichtig und langsam 14 mL Schwefelsäure 96% zupipettiert. Nach dem
vorsichtigen Mischen und Abkühlen der Lösung wird mit weiteren 100 mL demineralisiertem
Wasser versetzt und wiederum gemischt und abgekühlt. Anschließend wird die Lösung mit
demineralisiertem Wasser bis ca. 5 cm unter der Ringmarke aufgefüllt und gut durchmischt.
Die Lösung wird auf 20 ◦ C abgekühlt und dann mit demineralisiertem Wasser von 20 ◦ C bis
zur Marke aufgefüllt. Dann wird die Lösung nochmals gut gemischt und in eine vorbereitete
Vorratsflasche (etikettiert) abgefüllt.
3.2.4 Bestimmung des Faktors der SchwefelsäureMaÿlösung
Reagenzien
• Natriumcarbonat, wasserfrei (s.u.); wird von den Assistenten ausgegeben,
• Methylorange–Lösung: 0,1 g Methylorange werden in 80 mL demineralisiertem Wasser
gelöst. Die Lösung wird mit Ethanol 96% zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche
abgefüllt.
Einstellung
1 g Natriumcarbonat Urtitersubstanz, auf 1 mg genau gewogen, werden in 50 mL demineralisiertem Wasser gelöst. Nach Zusatz von 0,1 mL Methylorange–Lösung wird mit der einzustellenden Schwefelsäure bis zur beginnenden Farbänderung nach rötlichgelb titriert. Die
Lösung wird 2 min lang zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die wieder gelb gefärbte Lösung bis zum Farbumschlag nach rötlichgelb titriert. Der Faktor f wird nach folgender
Formel berechnet:
f =
m(U)
M(eq;U) · c(eq;L) · V(L)
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
22
(3.2)
3.3 Aufgabe SB2
3.3 Aufgabe SB2
3.3.1 Herstellen einer NatriumhydroxidLösung (1 mol · L−1 )
Allgemeines
Eine Natriumhydroxid–Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 1 mol · L−1 wird für die Bestimmungen von SB3 und SB4 benötigt. Sie wird durch Lösen von festem Natriumhydroxid
in Wasser erhalten. Dabei muss mit starker Wärmeentwicklung gerechnet werden. Aus diesem Grunde sind die Tätigkeiten mit besonderer Vorsicht und unter dem Abzug durchzuführen.
Zusätzlich müssen Schutzhandschuhe getragen werden. Die erhaltene Lösung ist noch nicht
gebrauchsfertig, es muss erst der genaue Wirkwert durch eine Bestimmung des Faktors f
(nach Abfüllen ins Endgefäß) ermittelt werden.
Reagenzien
• Natriumhydroxid, fest
Arbeitsvorschrift
42 g festes Natriumhydroxid werden in einen 1000 mL Messkolben gegeben. Es wird mit ca.
800 mL demineralisiertem Wasser versetzt und unter Kühlung mit kaltem Wasser vorsichtig
geschüttelt, bis der Feststoff aufgelöst ist. Achtung: Die Lösung wird heiß! Anschließend wird
die Lösung mit demineralisiertem Wasser bis ca. 5 cm unter der Ringmarke aufgefüllt und gut
durchgemischt. Die Lösung wird auf 20 ◦ C abgekühlt und dann mit demineralisiertem Wasser
von 20 ◦ C bis zur Marke aufgefüllt. Anschließend wird die Lösung nochmals gut gemischt und
in eine vorbereitete Polyethylenflasche (etikettiert) abgefüllt.
3.3.2 Bestimmung des Faktors der NatriumhydroxidMaÿlösung
Reagenzien
• Salzsäure–Maßlösung (1 mol · L−1 ), mit bekanntem Faktor,
• Phenolphthalein–Lösung: 0,1 g Phenolphthalein werden in 80 mL Ethanol 96% gelöst.
Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt.
Einstellung (unter Vernachlässigung des Carbonatfehlers)
20,0 mL Salzsäure–Maßlösung (1 mol · L−1 ) werden nach Zusatz von 0,1 mL Phenolphthalein–Lösung mit der einzustellenden Natriumhydroxid–Lösung bis zur Farbänderung nach Rosa
titriert. Der Faktor f wird nach folgender Formel berechnet:
f =
Vorgelegtes Volumen Salzsäure
· Faktor der Salzsäure
Verbrauch Natriumhydroxid–Lösung
(3.3)
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
23
3 Analysen
3.4 Aufgabe SB3
3.4.1 Bestimmung von Essigsäure
Allgemeines
Essigsäure ist eine relativ schwache organische Säure (pKs = 4, 74). Es ist eine stark hygroskopische Flüssigkeit, deshalb sollte sie immer gut verschlossen aufbewahrt werden. Essigsäure kann alkalimetrisch direkt mit NaOH titriert werden. Das bei der Titration entstehende
Natriumacetat reagiert basisch und aus diesem Grund wird Phenolphthalein als Indikator verwendet.
O
O
Na+
+ NaOH
OH
+ H2O
O-
Abbildung 3.2: Reaktion von Essigsäure mit Natronlauge
Reagenzien
• Phenolphthalein–Lösung: 0,1 g Phenolphthalein werden in 80 mL Ethanol 96% gelöst.
Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Natriumhydroxid–Maßlösung (1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
Die gesamte Analyse wird im Meßkolben mit demineralisiertem Wasser zu 100,0 mL verdünnt (die Analysenausgabe erfolgt in einem 100 mL Meßkolben gegen einen entsprechenden Austauschkolben). 10,0 mL dieser Lösung werden mit demineralisiertem Wasser zu
25 mL verdünnt und nach Zusatz von 0,5 mL Phenolphthalein–Lösung mit Natriumhydroxid–
Maßlösung (1 mol · L−1 ) titriert. Die Angabe erfolgt in g/100 mL.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.4.2 Bestimmung von Citronensäure
Allgemeines
Citronensäure ist eine dreiprotonige organische Säure mit abgestuften Säurestärken (pKs1 =
3, 13, pKs2 = 4, 76, pKs3 = 6, 34). Bei der Verwendung von Phenolphthalein als Indikator werden alle drei Säuregruppen gemeinsam erfasst und entsprechend 3 Äquivalente Natronlauge
verbraucht.
Reagenzien
• Phenolphthalein–Lösung: 0,1 g Phenolphthalein werden in 80 mL Ethanol 96% gelöst.
Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt,
24
3.5 Aufgabe SB4
HO
-
O
O
OH
HO
O
OH
+
O
O- 3 Na+
-O
3 NaOH
O
O
OH
+
3 H 2O
O
Abbildung 3.3: Reaktion von Citronensäure mit Natronlauge
• Natriumhydroxid-Maßlösung (1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,55 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, in 50 mL
demineralisiertem Wasser gelöst, werden nach Zusatz von 0,5 mL Phenolphthalein–Lösung
mit Natriumhydroxid–Maßlösung (1 mol · L−1 ) titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.5 Aufgabe SB4
3.5.1 Bestimmung von Acetylsalicylsäure
Allgemeines
Acetylsalicylsäure ist ein Ester aus Essigsäure und Salicylsäure. Die Salicylsäure bildet dabei
mit ihrer phenolischen Hydroxylgruppe die Alkoholkomponente des Esters. Außerdem enthält
Acetylsalicylsäure noch eine freie Säuregruppe. Eine einfache alkalimetrische Titration dieser
Säuregruppe führt zu einer teilweisen Spaltung des Esters, so dass mehr als 1 Äquivalent
Base verbraucht würde. Deshalb wird zur quantitativen Bestimmung mit einem Überschuss
an Natronlauge versetzt und die Lösung 1 h stehen gelassen. Dabei kommt es zu einer kompletten Verseifung des Esters und einer Neutralisation der freien Säure durch den Überschuss
an Natriumhydroxid, wobei 2 Äquivalente Lauge verbraucht werden. Die nicht bei der Verseifung und Neutralisation verbrauchte Natronlauge wird mit Salzsäure titriert. Die Bestimmung
beruht auf dem Prinzip der Rücktitration.
O
O
O-
OH
+ 2 NaOH
O
OH
+
O
+ 2 Na+
+ H2O
O-
O
Abbildung 3.4: Reaktion von Acetylsalicylsäure mit Natronlauge
Reagenzien
• Ethanol 96%
• Natriumhydroxid–Maßlösung (0, 5 mol · L−1 ): 250,0 mL Natriumhydroxid–Maßlösung
(1 mol · L−1 ) werden mit demineralisiertem Wasser zu 500,0 mL verdünnt,
25
3 Analysen
• Phenolphthalein–Lösung: 0,1 g Phenolphthalein werden in 80 mL Ethanol 96% gelöst.
Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Salzsäure–Maßlösung (0, 5 mol · L−1 ): 250,0 mL Salzsäure–Maßlösung (1 mol · L−1 )
werden mit demineralisiertem Wasser zu 500,0 mL verdünnt.
Arbeitsvorschrift
1 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, wird in einem Erlenmeyerkolben mit Schliffstopfen in 10 mL Ethanol 96% gelöst. Nach Zusatz von
50,0 mL Natriumhydroxid–Maßlösung (0, 5 mol · L−1 ) wird der Kolben verschlossen und 1 h
lang stehengelassen. Nach Zusatz von 0,2 mL Phenolphthalein–Lösung wird mit Salzsäure–
Maßlösung (0, 5 mol · L−1 ) titriert. Ein Blindversuch wird durchgeführt. Die Angabe erfolgt in
%–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.5.2 Bestimmung von Butyl-4-hydroxybenzoat
Allgemeines
Butyl-4-hydroxybenzoat ist ein Ester aus 4-Hydroxybenzoesäure und Butanol. Dieser Ester
ist selber nicht sauer oder basisch. Deshalb wird er mit einem Überschuss an Natronlauge
versetzt und durch Erwärmen verseift. Anschließend wird die nicht bei der Verseifung verbrauchte Natronlauge mit Schwefelsäure titriert. Die Bestimmung beruht auf dem Prinzip der
Rücktitration.
O
O
O
O- Na+
+ NaOH
HO
+ HO
HO
Abbildung 3.5: Reaktion von Butyl-4-hydroxybenzoat mit Natronlauge
Reagenzien
• Natriumhydroxid–Maßlösung (1 mol · L−1 ),
• Schwefelsäure–Maßlösung (0, 5 mol · L−1 ),
• Bromthymolblau–Lösung: 50 mg Bromthymolblau werden in einer Mischung von 4 mL
Natriumhydroxid–Lösung (0, 02 mol · L−1 ) und 20 mL Ethanol 96% gelöst. Die Lösung
wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt.
Arbeitsvorschrift
2 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in
einem 100 mL Iodzahlkolben mit Schliffstopfen mit 40,0 mL Natriumhydroxid–Lösung (1 mol·
26
3.5 Aufgabe SB4
L−1 ) versetzt, 2-3 Siedesteinchen werden hinzugefügt und der Kolben anschließend mit einem
Luftkühler versehen und 1 h lang zum Sieden erhitzt. Nach dem Erkalten wird der Kühler mit
2 · 5 mL demineralisiertem Wasser gespült. Die Lösung wird mit 0,3 mL Bromthymolblau–
Lösung versetzt und mit Schwefelsäure (0, 5 mol · L−1 ) bis zum Umschlag von Blau nach Gelb
titriert. Es wird ein Blindversuch durchgeführt. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.5.3 Bestimmung von Milchsäure
Allgemeines
Milchsäure ist der Trivialname von 2-Hydroxypropansäure (auch 2-Hydroxypropionsäure).
Sie liegt meistens als Mischung der monomeren Form und Kondensationsprodukten mit sich
selber vor (Lactoylmilchsäure und Polymilchsäuren). Dabei bildet die Milchsäure einen intermolekularen Ester. Eine alkalimetrische Direkttitration ist aus diesem Grunde nicht möglich,
da die Spaltung des Esters nicht schnell genug abläuft. Deshalb wird die Substanz zur quantitativen Bestimmung mit einem Überschuss an Natronlauge versetzt und die Lösung 0,5 h
lang stehengelassen. Dabei kommt es zu einer kompletten Verseifung des Esters und einer
Neutralisation der freien Säure durch den Überschuss an Natriumhydroxid. Die nicht bei der
Verseifung bzw. Neutralisation verbrauchte Natronlauge wird mit Salzsäure titriert. Die Bestimmung beruht auf dem Prinzip der Rücktitration. Ein Blindversuch ist erforderlich.
O
OH
OH
O
+
O
- 2 H2O
OH
O
OH
3
3 NaOH
O-
Na+
OH
O
Abbildung 3.6: Reaktion von Milchsäure mit Natronlauge
Reagenzien
• Phenolphthalein–Lösung: 0,1 g Phenolphthalein werden in 80 mL Ethanol 96% gelöst.
Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Natriumhydroxid–Maßlösung (1 mol · L−1 ),
• Salzsäure-Maßlösung (1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
1 g Substanz, auf 1 mg genau gewogen, wird in einem Erlenmeyerkolben mit Schliffstopfen
(Iodzahlkolben) mit 10 mL demineralisiertem Wasser und 20,0 mL Natriumhydroxid–Maßlösung (1 mol · L−1 ) versetzt und 30 min lang verschlossen stehengelassen. Nach Zusatz von
27
3 Analysen
0,5 mL Phenolphthalein–Lösung wird mit Salzsäure–Maßlösung (1 mol · L−1 ) bis zum Verschwinden der Rosafärbung titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.6 Aufgabe SB5
3.6.1 Bestimmung von Natriumbenzoat
Allgemeines
Das schwach basische Natriumsalz der Benzoesäure kann nicht im wässrigen Milieu bestimmt
werden, da das Benzoat eine zu schwache Base darstellt, bzw. die Benzoesäure eine zu starke Säure (pKs = 4, 2). Die Rückreaktion der Benzoesäure würde die Erfassung eines Äquivalenzpunktes unmöglich machen. Im wasserfreien Milieu lässt sich das Benzoat allerdings
gut als schwache Base mit Perchlorsäure quantitativ bestimmen. Alle verwendeten Gefäße und
Gerätschaften müssen absolut trocken sein. Das Lösungsmittel Eisessig und die Perchlorsäure–
Maßlösung sind sehr teuer. Daher bitte sehr sorgfältig und sparsam arbeiten und Perchlorsäure
nur mit dem bereitstehenden Titrationsapparat dosieren (wird von den Assistenten vorgeführt).
O
O
O- Na+
+
+
O
O
H
ClO4OH
O
OH +
OH
+
O- Na+
O
O- Na+
O
+
2
Na+ ClO4-
OH
Abbildung 3.7: Reaktion von Essigsäure mit Natriumbenzoat und Titration mit Perchlorsäure–
Maßlösung in Eisessig
Reagenzien
• Wasserfreie Essigsäure (Eisessig 100%),
• Naphtholbenzein-Lösung: 100 mg Naphtholbenzein werden in wasserfreier Essigsäure
zu 50 mL gelöst und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Perchlorsäure-Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,25 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden, falls erforderlich unter Erwärmen auf 50 ◦ C, in 20 mL wasserfreier Essigsäure (Eisessig) möglichst vollständig gelöst. Die abgekühlte Lösung wird unter Zusatz von 0,05 mL
Naphtholbenzein–Lösung mit Perchlorsäure–Maßlösung (0, 1 mol·L−1 ) bis zum Farbumschlag
nach Grün titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
28
3.6 Aufgabe SB5
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden gesondert gesammelt und entsorgt. Perchlorsäure ist sehr stark
sauer und wird nicht neutralisiert, sondern verwendete Lösungen sind 1:1 mit Wasser zu
verdünnen und in die vorgesehenen Sammelbehälter zu geben. Nicht perchlorsäurehaltige
Lösungen werden neutralisiert und in den Sammelkanister für wässrige Lösungen gegeben.
3.6.2 Bestimmung von Kaliumsorbat
Allgemeines
Kaliumsorbat ist das Salz einer schwachen Säure (Sorbinsäure pKs = 4, 76) und einer starken
Base (KOH). Es reagiert basisch und wird hier als schwache Base (Sorbat) im wasserfreien
Medium bestimmt. Wasserfreie Essigsäure stellt das Lösungsmittel und Perchlorsäure den Titrator dar. Zunächst reagiert das Sorbat mit der Essigsäure. Das hierbei entstandene Acetat
wird dann mit Acetacidiumperchlorat titriert. Alle verwendeten Gefäße und Gerätschaften müssen absolut trocken sein.
O
O
O - K+
O
OH
O- K+
OH
+
O
O
H
O- K+
O
ClO4-
+
O
OH
+ K+ ClO4-
2
OH
Abbildung 3.8: Reaktion von Essigsäure mit Kaliumsorbat und Titration mit Perchlorsäure–Maßlösung
in Eisessig
Reagenzien
• Wasserfreie Essigsäure,
• Kristallviolett–Lösung: 0,25 g Kristallviolett werden in wasserfreier Essigsäure zu 50 mL
gelöst und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Perchlorsäure–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,12 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in 20 mL wasserfreier Essigsäure möglichst vollständig gelöst. Nach Zusatz von 0,1 mL
Kristallviolett–Lösung wird mit Perchlorsäure–Lösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Farbumschlag
von Violett nach Blaugrün titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden gesondert gesammelt und entsorgt. Perchlorsäure ist sehr stark
sauer und wird nicht neutralisiert, sondern verwendete Lösungen sind 1:1 mit Wasser zu
verdünnen und in die vorgesehenen Sammelbehälter zu geben. Nicht perchlorsäurehaltige
Lösungen werden neutralisiert und in den Sammelkanister für wässrige Lösungen gegeben.
29
3 Analysen
3.6.3 Optional: Bestimmung von Natriumuorid
Allgemeines
Natriumfluorid ist das Salz einer mittelstarken Säure (Fluorwasserstoff pKs = 3, 14) und einer starken Base. Es reagiert schwach basisch und hier wird das Fluorid–Anion als schwache
Base im wasserfreien Medium bestimmt. Eine Mischung aus wasserfreier Essigsäure und Acetanhydrid stellt das Lösungsmittel und Perchlorsäure den Titrator dar. Zunächst reagiert das
Natriumfluorid mit der Essigsäure. Das hierbei entstandene Natriumacetat wird dann mit Acetacidiumperchlorat titriert. Alle verwendeten Gefäße und Gerätschaften müssen absolut trocken
sein.
O
O
NaF
HF
O- Na+
OH
+O
O
H
ClO4-
+
O- Na+
OH
O
+ Na+ ClO4-
2
OH
Abbildung 3.9: Reaktion von Essigsäure mit Natriumfluorid und Titration mit Perchlorsäure–
Maßlösung in Eisessig
Reagenzien
• Wasserfreie Essigsäure,
• Acetanhydrid,
• Dioxan (wasserfrei),
• Kristallviolett–Lösung: 0,25 g Kristallviolett werden in wasserfreier Essigsäure zu 50 mL
gelöst und in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Perchlorsäure–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
80 mg Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in
einer Mischung von 5 mL Acetanhydrid und 20 mL wasserfreier Essigsäure unter Erwärmen
gelöst (Gefäß nicht zu heftig schütteln, sondern nur leicht schwenken, da sonst Substanz an
der Gefäßwand hängen bleibt). Nach dem Erkalten lassen wird mit 20 mL Dioxan versetzt.
Die Titration erfolgt mit Perchlorsäure–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) nach Zusatz von 0,1 mL
Kristallviolett–Lösung bis zum Farbumschlag von Violett nach Blaugrün. Die Angabe erfolgt
in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden gesondert gesammelt und entsorgt. Perchlorsäure ist sehr stark
sauer und wird nicht neutralisiert, sondern verwendete Lösungen sind 1:1 mit Wasser zu
verdünnen und in die vorgesehenen Sammelbehälter zu geben. Nicht perchlorsäurehaltige
30
3.7 Aufgabe R1
Lösungen werden neutralisiert und in den Sammelkanister für wässrige Lösungen gegeben,
Dioxan wird in den Sammelkanister für organische Lösemittelabfälle gegeben.
3.7 Aufgabe R1
3.7.1 Bestimmung von Eisen(II)-sulfat Heptahydrat
Allgemeines
Eisen(II)-sulfat Heptahydrat hat reduktive Eigenschaften und wird durch Reaktion mit Ce4+
cerimetrisch bestimmt.
Fe2+ + Ce4+ −−→ Fe3+ + Ce3+
(R 3.2)
Da Fe2+ auch mit Luftsauerstoff reagieren kann, wird Natriumhydrogencarbonat zugesetzt,
welches im Sauren CO2 bildet, um den Sauerstoff zu verdrängen. Wegen dieser Oxidationsempfindlichkeit darf die Analysensubstanz erst unmittelbar vor der Bestimmung verrieben
werden.
HCO3− + H+ Š H2 CO3 −−→ H2 O + CO2 ( )
(R 3.3)
Reagenzien
• Cer(IV)-sulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ). Automatikbüretten verwenden! (Achtung!
pH < 1!),
• Ferroin–Lösung: 0,7 g Eisen(II)sulfat ·7 H2 O und 1,76 g Phenanthrolin-hydrochloridHydrat werden in 70 mL demineralisiertem Wasser gelöst, auf 100,0 mL aufgefüllt und
in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Natriumhydrogencarbonat, fest,
• 96%ige Schwefelsäure.
Arbeitsvorschrift
2,5 g Natriumhydrogencarbonat werden in einer Mischung von 150 mL demineralisiertem
Wasser und 10 mL 96%iger Schwefelsäure gelöst (Abzug, Schutzhandschuhe). Nach Beendigung der Gasentwicklung werden 0,5 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung,
auf 1 mg genau gewogen, zugesetzt und unter vorsichtigem Schütteln gelöst. Nach Zusatz
von 0,1 mL Ferroin–Lösung wird mit Cer(IV)-sulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Verschwinden der Rotfärbung titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt. Die
Lösungen sind sehr sauer, daher sollte mindestens 2 h vor Praktikumsende begonnen werden,
die Abfälle zu überprüfen und zu neutralisieren.
31
3 Analysen
3.7.2 Bestimmung von Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Trihydrat
Allgemeines
Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Trihydrat wird in salz- oder schwefelsaurer Lösung cerimetrisch
bestimmt. Dabei wird das Fe(II) im Hexacyanidoferrat(II) durch Ce4+ –Ionen zu Fe(III) oxidiert, so dass Hexacyanidoferrat(III) entsteht.
[Fe(CN)6 ]4− + Ce4+ −−→ [Fe(CN)6 ]3− + Ce3+
(R 3.4)
Als Indikator dient Ferroin–Lösung. Ferroin schlägt von rot nach blau um. Da während der Titration aber [Fe(CN)6 ]3– gebildet wird, welches in diesem Konzentrationsbereich gelb gefärbt
ist, wird die Farbe der Lösung zunächst eine Mischung aus rot und gelb = orange sein (vor
dem Äquivalenzpunkt) und nach dem Äquivalenzpunkt eine Mischung aus blau und gelb =
grün sein.
Reagenzien
• Salzsäure 32%,
• Ferroin–Lösung: 0,7 g Eisen(II)sulfat ·7 H2 O und 1,76 g Phenanthrolin-hydrochloridHydrat werden in 70 mL demineralisiertem Wasser gelöst, auf 100,0 mL aufgefüllt und
in eine Tropfflasche abgefüllt,
• Cer(IV)-sulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ). Automatikbüretten verwenden! (Achtung!
pH < 1!).
Arbeitsvorschrift
Etwa 0,5 g der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in
150 mL demineralisiertem Wasser gelöst. Nach Zusatz von 10 mL konz. HCl und 5 Tropfen
Ferroin–Lösung wird mit Cer(IV)-sulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Umschlag von
orange nach gelb-grün titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt. Die
Lösungen sind sehr sauer, daher sollte mindestens 2 h vor Praktikumsende begonnen werden,
die Abfälle zu überprüfen und zu neutralisieren.
3.8 Aufgabe R2
3.8.1 Bestimmung von Ascorbinsäure
Allgemeines
Ascorbinsäure hat aufgrund seiner Endiol–Struktur stark reduktive Eigenschaften. Aus diesem Grund kann es iodometrisch bestimmt werden. In saurer Lösung wird dabei die Endiol–
Struktur durch Iod zur Dicarbonyl–Verbindung oxidiert, wobei Iod zu Iodid reduziert wird. Als
32
3.8 Aufgabe R2
HO
HO
O
O
HO
HO
OH
I2
O
O + 2 I-
HO
O
+ 2 H+
O
Abbildung 3.10: Reaktion von Ascorbinsäure mit Iod
Indikator verwendet man Stärke–Lösung. Die Stärke bildet mit Iod eine blaue Einschlussverbindung, die am Äquivalenzpunkt sichtbar wird. Wegen der ausgeprägten Oxidationsempfindlichkeit darf die Analysensubstanz erst unmittelbar vor der Bestimmung verrieben werden.
Reagenzien
• Iod–Maßlösung (0, 05 mol · L−1 ): aus Titrisol im Assistentenzimmer herzustellen,
• Kohlendioxidfreies Wasser: 500 mL demineralisiertes Wasser werden einige Minuten
zum Sieden erhitzt (Wasserkocher im Assistentenzimmer) und vor Luft geschützt auf
Raumtemperatur abgekühlt. Vor Luft geschützt lagern,
• 5%ige Schwefelsäure: 60 mL demineralisiertes Wasser werden mit 5,5 mL 96%iger
Schwefelsäure versetzt (Abzug, Schutzhandschuhe). Nach dem Abkühlen wird mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt,
• Stärke–Lösung: 1,0 g lösliche Stärke wird mit 5 mL kaltem demineralisiertem Wasser in
einer Reibschale angerieben und unter Umrühren in 100 mL kohlendioxidfreies Wasser
(frisch abgekochtes Wasser) von 50-60 ◦ C gegeben und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Vor Verwendung muss die Stärkelösung getestet werden. Dazu ca. 1 mL der Stärkelösung mit 2-3 Tropfen Iod vermischen. Kommt es zur intensiven Blaufärbung, kann die
Stärke-Lösung als Indikator verwendet werden.
Arbeitsvorschrift
0,15 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, in einer
Mischung von 10 mL 5%iger Schwefelsäure und 80 mL kohlendioxidfreiem Wasser gelöst,
werden nach Zusatz von 1 mL Stärke–Lösung mit Iod–Maßlösung (0, 05 mol · L−1 ) bis zur
bleibenden Blauviolettfärbung titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
33
3 Analysen
3.9 Aufgabe R3
3.9.1 Bestimmung von Kaliumpermanganat, R3
Allgemeines
Kaliumpermanganat hat stark oxidative Eigenschaften und kann deshalb iodometrisch bestimmt werden. Es oxidiert dabei zunächst im Überschuss zugesetztes Iodid zu Iod:
2 MnO4− + 10 I− + 16 H+ −−→ 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2 O
(R 3.5)
Diese Reaktion kann wegen der ähnlichen Farben von Kaliumpermanganat (dunkellila) und
Iod (dunkelbraun) nicht verfolgt werden. Deshalb wird das gebildete Iod mit Natriumthiosulfat gegen Stärke–Lösung titriert:
I2 + 2 S2 O32− −−→ 2 I− + S4 O62−
(R 3.6)
Die Stärke bildet mit dem Iod eine blaue Einschlussverbindung, deren Farbe am Äquivalenzpunkt verschwindet.
Reagenzien
• Kaliumiodid, fest,
• Natriumthiosulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ): aus Titrisol im Assistentenzimmer herzustellen,
• Verdünnte Salzsäure (73 g·L−1 ): 20 mL 32%ige Salzsäure werden mit demineralisiertem
Wasser zu 100 mL verdünnt,
• Stärke–Lösung: 1,0 g lösliche Stärke wird mit 5 mL kaltem demineralisiertem Wasser in
einer Reibschale angerieben und unter Umrühren in 100 mL kohlendioxidfreies Wasser
(frisch abgekochtes Wasser) von 50-60 ◦ C gegeben und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Vor Verwendung muss die Stärkelösung getestet werden. Dazu ca. 1 mL der Stärkelösung mit 2-3 Tropfen Iod vermischen. Kommt es zur intensiven Blaufärbung, kann die
Stärke-Lösung als Indikator verwendet werden.
Arbeitsvorschrift
0,3 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden
in demineralisiertem Wasser zu 100,0 mL gelöst. Zu 20,0 mL dieser Lösung werden 20 mL
demineralisiertes Wasser, 1 g festes Kaliumiodid und 10 mL verdünnte Salzsäure hinzugefügt.
Das ausgeschiedene Iod wird in Gegenwart von 1 mL Stärke–Lösung (erst gegen Ende der
Titration hinzufügen!) mit Natriumthiosulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) titriert. Die Angabe
erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
34
3.10 Obsoletes
3.10 Obsoletes
Diese Aufgaben werden im Praktikum nicht durchgeführt, sind jedoch Bestandteil des theoretisch zu erarbeitenden Inhalts.
3.10.1 Herstellen einer KaliumpermanganatMaÿlösung (0, 02 mol · L−1 ), R4
Allgemeines
Eine Kaliumpermanganat-Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 0, 02 mol · L−1 wird für
die Bestimmung R5 benötigt. Diese Maßlösung wird durch Lösen von festem Kaliumpermanganat in demineralisiertem Wasser erhalten. Die Lösung muss auf dem Wasserbad erwärmt
und nach dem Abkühlen filtriert werden, um Braunstein zu entfernen. Die Entfernung von
Braunstein (Mangan(IV)-oxid, MnO2 ) ist notwendig, da Braunstein zu einer autokatalytischen
Zersetzung der Maßlösung führt. Jede Box (6 Zweiergruppen) benötigt ca. 1-2 L Maßlösung.
Die Maßlösung wird vor Licht geschützt gelagert (in Vorratsflaschen aus Braunglas, nicht in
Kunststoffflaschen). Einstellung mit Iodid:
2 MnO4− + 10 I− + 16 H+ −−→ 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2 O
(R 3.7)
Diese Reaktion kann wegen der ähnlichen Farben von Kaliumpermanganat (dunkellila) und
Iod (dunkelbraun) nicht verfolgt werden. Deshalb wird das gebildete Iod mit Natriumthiosulfat gegen Stärke–Lösung titriert. Die Stärke bildet mit dem Iod eine blaue Einschlussverbindung, deren Farbe am Äquivalenzpunkt verschwindet.
I2 + 2 S2 O32− −−→ 2 I− + S4 O62−
(R 3.8)
Reagenzien
• Kaliumpermanganat, fest,
• Natriumthiosulfat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ): aus Titrisol im Assistentenzimmer herzustellen,
• Verdünnte Schwefelsäure (98 g·L−1 ): 60 mL demineralisiertes Wasser werden mit 5,5 mL
96%iger Schwefelsäure versetzt und nach dem Abkühlen mit demineralisiertem Wasser
zu 100 mL verdünnt,
• Stärke–Lösung: 1,0 g lösliche Stärke wird mit 5 mL kaltem demineralisiertem Wasser
in einer Reibschale angerieben und unter Umrühren in 100 mL kohlendioxidfreies Wasser (frisch abgekochtes Wasser) von 50-60 ◦ C gegeben und auf Raumptemperatur abgekühlt. Vor Verwendung muss die Stärkelösung getestet werden. Dazu ca. 1 mL der
Stärkelösung mit 2-3 Tropfen Iod vermischen. Kommt es zur intensiven Blaufärbung,
kann die Stärke-Lösung als Indikator verwendet werden.
35
3 Analysen
Arbeitsvorschrift
6,4 g Substanz, auf 1 mg genau gewogen, werden in demineralisiertem Wasser zu 2000,0 mL
gelöst. Die Lösung wird 1 h lang auf dem Wasserbad erwärmt[3] und nach dem Abkühlen durch
Filterpapier (wird von den Assistenten ausgegeben und kontrolliert) direkt in Braunglas–
Vorratsflaschen filtriert. Zu 20,0 mL dieser Lösung werden 2 g festes Kaliumiodid und 10 mL
verdünnte Schwefelsäure hinzugefügt. Die Mischung wird mit Natriumthiosulfat–Maßlösung
(0, 1 mol · L−1 ) titriert. Gegen Ende der Titration wird 1 mL Stärke–Lösung hinzugefügt. Der
Faktor ist unmittelbar vor Gebrauch zu bestimmen.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.10.2 Bestimmung von WasserstoperoxidLösung 3%, R5
Allgemeines
Die farblose, klare 3%ige Wasserstoffperoxid–Lösung wirkt über die Freisetzung von Sauerstoff als Oxidationsmittel desinfizierend und desodorierend und kann als Bleichmittel verwendet werden. Sie wird zur Wundreinigung und zur Erleichterung des Verbandwechsels
eingesetzt. In saurer Lösung wird H2 O2 durch das stärkere Oxidationsmittel KMnO4 zu O2
oxidiert. H2 O2 reduziert dabei MnO4– zu Mn2+ :
2 MnO4− + 5 H2 O2 + 6 H+ −−→ 2Mn2+ + 5 O2 + 8 H2 O
(R 3.9)
Wasserstoffperoxid–Lösung zersetzt sich unter Sauerstoff–Abgabe, deshalb können bei längerer Lagerung in verschlossenen Gefäßen hohe Drücke entstehen. Kühle Lagerung in einem
Gefäß mit Druckausgleich und baldiger Verbrauch sind deshalb ratsam.
Reagenzien
• Kaliumpermanganat–Maßlösung (0, 02 mol · L−1 ),
• Verdünnte Schwefelsäure (98 g·L−1 ): 60 mL demineralisiertes Wasser werden mit 5,5 mL
96%iger Schwefelsäure versetzt und nach dem Abkühlen mit demineralisiertem Wasser
zu 100 mL verdünnt.
Arbeitsvorschrift
Die gesamte Analyse wird im Meßkolben mit demineralisiertem Wasser zu 100,0 mL verdünnt
(die Analysenausgabe erfolgt in einem 100 mL Meßkolben gegen einen entsprechenden Austauschkolben). 10,0 mL dieser Lösung werden mit 20 mL verdünnter Schwefelsäure versetzt.
Die Mischung wird mit Kaliumpermanganat–Maßlösung (0, 02 mol · L−1 ) bis zur Rosafärbung
titriert. Die Angabe erfolgt in g/100 mL.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
[3]
Der verwendete Meßkolben darf dabei nicht dicht verschlossen sein, sondern wird nur abgedeckt!
36
3.10 Obsoletes
3.10.3 Bestimmung von basischem Bismutcarbonat
Allgemeines
Bismut–Ionen bilden mit Natriumedetat einen sehr stabilen Komplex. Dieser Komplex ist auch
in relativ saurer Lösung noch ausreichend stabil, um direkt komplexometrisch erfasst werden
zu können. Andererseits darf nicht im Alkalischen titriert werden, da sich hier Polykationen
und schwerlösliche Bismutylkationen bilden würden, die wiederum nicht mit Natriumedetat reagieren. Basisches Bismutcarbonat ist in Wasser praktisch unlöslich und wird deshalb
zunächst in Salpetersäure gelöst und der pH–Wert wird anschließend mit Ammoniak und
Salpetersäure auf den entsprechenden sauren pH eingestellt.
Reagenzien
• Salpetersäure (ca. 65% m/m),
• Konzentrierte Ammoniak–Lösung (ca. 27% m/m),
• Xylenolorange–Verreibung: 1 Teil Xylenolorange wird mit 99 Teilen Kaliumnitrat verrieben,
• Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,5 g Substanz, auf 1 mg genau gewogen, werden in 3 mL Salpetersäure gelöst. Nach dem
(langsamen) Verdünnen mit demineralisiertem Wasser zu 250 mL wird tropfenweise und unter Schütteln konzentrierte Ammoniak–Lösung (Abzug!) bis zum Auftreten einer Trübung
zugefügt. Nach Zusatz von 0,5 mL Salpetersäure wird die Lösung auf etwa 70 ◦ C erhitzt, bis
die Trübung wieder völlig verschwunden ist. Nach Zusatz von etwa 50 mg Xylenolorange–
Verreibung wird mit Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Farbumschlag von
Rötlichviolett nach Gelb titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.10.4 Bestimmung von Magnesiumoxid
Allgemeines
Mg2+ bildet mit Natriumedetat nur schwache Komplexe. Aus diesem Grund muss bei dieser komplexometrischen Bestimmung in einer basisch gepufferten Lösung gearbeitet werden.
Trotz des günstigen pH–Wertes verläuft die Reaktion gegen Ende relativ langsam, so dass es
zu einem schleppenden Indikatorumschlag kommt. Deshalb wird die Reaktionsgeschwindigkeit durch Erwärmen auf 40-50 ◦ C erhöht, wodurch der Indikatorumschlag wieder besser zu
erkennen ist.
Anstelle der Eriochromschwarz T® –Verreibung kann auch Eriochromschwarz T® –Mischindikator eingesetzt werden. Durch Mischung von Eriochromschwarz T® und Methylorange
entsteht im basischen Milieu ein Umschlag von Rot nach Grün.
37
3 Analysen
Reagenzien
• Verdünnte Salzsäure (73 g·L−1 ): 20 mL 32%ige Salzsäure werden mit demineralisiertem
Wasser zu 100 mL verdünnt,
• Ammoniumchlorid–Pufferlösung pH 10, 0: 5,4 g Ammoniumchlorid werden in 20 mL
demineralisiertem Wasser gelöst. 35 mL 17% Ammoniak–Lösung werden zugesetzt und
die Mischung wird mit demineralisiertem Wasser auf 100,0 mL aufgefüllt,
• Eriochromschwarz T® –Verreibung: 1 Teil Eriochromschwarz T® werden mit 99 Teilen
NaCl verrieben,
• Eriochromschwarz T® –Mischindikator Verreibung: 1 g Eriochromschwarz T® und 0,4 g
Methylorange werden mit 200 g NaCl verrieben,
• Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,7 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden
in 20 mL verdünnter Salzsäure gelöst. Die Lösung wird mit demineralisiertem Wasser zu
100,0 mL verdünnt. 10,0 mL dieser Lösung werden in einem 500 mL Erlenmeyerkolben
nochmals mit demineralisiertem Wasser zu 300 mL verdünnt. Die so erhaltene Lösung wird
mit 10 mL Ammoniumchlorid–Pufferlösung pH 10 und etwa 50 mg Eriochromschwarz T® –
Verreibung (oder Mischindikator) versetzt, auf etwa 40-50 ◦ C erwärmt und bei dieser Temperatur mit Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Farbumschlag von Violett (Rot)
nach Tiefblau (Grün) titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.11 Aufgaben K1 und K2
3.11.1 Bestimmung von Zinkoxid, K1
Allgemeines
Zinkoxid wird durch komplexometrische Bestimmung des Zn2+ quantitativ analysiert. Zn2+
bildet mit Natriumedetat mittelstarke Komplexe, die sogar in schwach saurer Lösung genügend stabil sind, um sie in einer direkten Titration zu bestimmen. Als Puffer dient hier Hexamethylentetramin (Methenamin, Urotropin), welches im Sauren zu Formaldehyd und Ammoniak zerfällt. Der Ammoniak ist dann in der Lage die bei der Reaktion frei werdenden Protonen
abzufangen und den pH–Wert auf 5-5,5 einzustellen. Das Arbeiten im Sauren bringt den Vorteil, dass Erdalkalikationen nicht mit erfasst werden. Bei diesem Versuch ist das Anfertigen einer
Vergleichsprobe unerlässlich.
Reagenzien
• 12%ige Essigsäure: 12 g Eisessig werden mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL verdünnt,
38
3.11 Aufgaben K1 und K2
N
N
O
N
+
6 H 2O
+
6
H
N
NH 3
+
H+
4 N H3
H
NH 4 +
Abbildung 3.11: Pufferwirkung von Hexamethylentetramin
• Hexamethylentetramin, fest,
• Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol·L−1 ): aus Titrisol im Assistentenzimmer herzustellen,
• Xylenolorange–Verreibung: 1 Teil Xylenolorange wird mit 99 Teilen Kaliumnitrat verrieben und in ein Schraubdeckelglas abgefüllt.
Arbeitsvorschrift
0,15 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden
in 10 mL 12%iger Essigsäure gelöst. Die Lösung wird in einem 400-500 mL Becherglas demineralisiertem Wasser zu 200 mL verdünnt. Die Lösung wird nach Zusatz von etwa 50 mg
Xylenolorange–Verreibung so lange mit festem Hexamethylentetramin versetzt, bis die Lösung violettrosa gefärbt ist. Nach Zusatz von weiteren 2 g Hexamethylentetramin[4] wird die
Lösung mit Natriumedetat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zum Farbumschlag von Violettrosa
nach Gelb titriert. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.11.2 Komplexometrische Bestimmung der Wasserhärte K2
Allgemeines
Die Bestimmung der Wasserhärte mit Hilfe der Komplexometrie erfasst die Ionen Ca2+ und
Mg2+ , die für die temporäre und die permanente Wasserhärte verantwortlich sind. Es werden
2 Titrationen mit der Probe durchgeführt.
Durch die erste Titration erfasst man die Ca2+ –Ionen, die in Gegenwart von Mg2+ im stark
Alkalischen bestimmt werden können. Mg2+ wird unter den verwendeten Bedingungen nicht
erfasst, da es bei pH 12-13 als Magnesiumhydroxid ausfällt. Zusätzlich handelt es sich bei
dem eingesetzten Indikator Calconcarbonsäure um einen Ca2+ spezifischen Indikator.
In der zweiten Titration werden Ca2+ und Mg2+ in Ammoniak/Ammoniumchlorid–
gepufferter Lösung gegen Eriochromschwarz T® gemeinsam erfasst. Da die Stabilitätskonstante des Mg–Edetat Komplexes relativ niedrig ist, verläuft die Reaktion am Ende etwas
schleppend. Aus diesem Grund wird empfohlen bei ca. 40-50 ◦ C zu titrieren. Der Umschlag
[4]
Sollte die Lösung bereits nach Zugabe des Indikators violettrosa gefärbt sein, erfolgt nur die weitere Zugabe
von 2 g Hexamethylentetramin.
39
3 Analysen
des Indikators ist dann besser zu sehen. Die Proben werden zur Entfernung von Hydrogencarbonat vor der Bestimmung kurz mit Salzsäure aufgekocht.
Reagenzien
• Salzsäure (1 mol · L−1 ),
• Calconcarbonsäure–Verreibung: 1 Teil Calconcarbonsäure wird mit 99 Teilen NaCl verrieben und in ein Schraubdeckelglas abgefüllt,
• Natronlauge (c ≈ 10 mol · L−1 ; keine Maßlösung): 42 g NaOH–Plätzchen werden zu
100 mL in demineralisiertem Wasser gelöst. Rechnerisch würden 40 g festes Natriumhydroxid zur Herstellung von 100 mL Natronlauge der Stoffmengenkonzentration
10 mol · L−1 benötigt, wenn NaOH eine Urtitersubstanz wäre. Da NaOH mit Carbonaten verunreinigt und hygroskopisch ist, ist es erfahrungsgemäß zweckmäßig, 2 g mehr
einzuwiegen,
• Ammoniumchlorid–Pufferlösung pH 10: 5,4 g Ammoniumchlorid werden in 20 mL demineralisiertem Wasser gelöst. 35 mL 17%ige Ammoniak–Lösung werden zugesetzt und
die Mischung wird mit demineralisiertem Wasser auf 100,0 mL aufgefüllt,
• Eriochromschwarz T® -Mischindikator-Verreibung: 1 g Eriochromschwarz T® und 0,4 g
Methylorange werden mit 200 g NaCl verrieben und in ein Schraubdeckelglas abgefüllt,
• Natriumedetat–Maßlösung (0, 01 mol · L−1 ): ein Titrisol® Natriumedetat–Maßlösungskonzentrat wird mit demineralisiertem Wasser zu 10,0 L verdünnt. Die 10 L Maßlösung
werden von den Assistenten für das ganze Semester hergestellt.
Arbeitsvorschrift
Stammlösung: Die gesamte Analyse wird im Meßkolben mit bidest. Wasser zu 100,0 mL verdünnt (die Analysenausgabe erfolgt in einem 100 mL Meßkolben gegen einen entsprechenden Austauschkolben). 20,0 mL dieser Lösung werden erneut zu 100,0 mL verdünnt. Diese
Stammlösung wird zur Ca2+ -Analyse und zur Mg2+ -Mg-Analyse verwendet.
Ca2+ Bestimmung
10,0 mL der Stammlösung werden in einem Erlenmeyerkolben zu ca. 100 mL verdünnt und
mit 2 mL Salzsäure (1 mol · L−1 ) kurz aufgekocht. Nach dem Erkalten wird mit Natronlauge
(c ≈ 10 mol · L−1 ) neutralisiert und dann auf einen pH–Wert von 12-13 gebracht (Indikatorpapier). Es werden 100 mg Calconcarbonsäure–Verreibung zugesetzt und unter ständigem
Schütteln mit Natriumedetat–Maßlösung titriert, bis der Indikator von Violettrosa nach Reinblau umschlägt. Die Ca2+ –Angabe erfolgt in mmol/L.
Bestimmung von Ca2+ und Mg2+ nebeneinander
10,0 mL der Stammlösung werden in einem Erlenmeyerkolben zu ca. 100 mL verdünnt und
mit 2 mL Salzsäure (1 mol · L−1 ) kurz aufgekocht. Nach dem Abkühlen auf ca. 50 ◦ C werden 10 mL Ammoniumchlorid–Pufferlösung pH 10 und ca. 50 mg Eriochromschwarz T® –
Mischindikator–Verreibung zugesetzt. Die warme Lösung wird dann unter ständigem Schütteln mit Natriumedetat bis zum Umschlag von Rot nach Grün titriert. Die Mg2+ –Angabe erfolgt
in mmol/L.
40
3.12 Aufgabe F1
Auswertung
Verbrauch 1. Titration = Calcium–Härte
Verbrauch 2. Titration = Gesamthärte
Verbrauch 2. Titration minus 1. Titration = Magnesiumhärte
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.12 Aufgabe F1
3.12.1 Herstellung und Einstellen einer SilbernitratMaÿlösung (0, 1 mol · L−1 )
Allgemeines
Eine Silbernitrat–Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 0, 1 mol · L−1 wird für
die Bestimmungen von NaBr und NaCl im Versuch F2 sowie für die Einstellung von
Ammoniumthiocyanat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) benötigt. Sie wird durch Lösen von festem
Silbernitrat in Wasser erhalten. Silbernitrat ist sehr teuer, deshalb muss bei der Herstellung
sehr sorgfältig vorgegangen werden. Je 4 Zweiergruppen) benötigen ca. 1 L Maßlösung. Es
stellt also nicht jede Gruppe diese Maßlösung her. Die Maßlösung wird in lichtgeschützte Vorratsflaschen (Braunglasflasche oder schwarze PE–Flaschen) abgefüllt. Der genaue Wirkwert
der Silbernitrat–Maßlösung wird aus der Einwaage und Titration nach Fajans rechnerisch
ermittelt und kann nach Absprache mit den Assistenten verwendet werden.
Reagenzien
• Silbernitrat, fest,
• NaCl, fest, 99,9 % (Urtitersubstanz im Assistentenzimmer),
• 0,2%ige Fluoresceinlösung in Wasser
Arbeitsvorschrift Herstellung
17 g festes Silbernitrat, auf 1 mg genau gewogen, werden in einen 1000 mL Messkolben gegeben. Es wird mit ca. 900 mL bidest. Wasser versetzt und solange geschüttelt, bis der gesamte
Feststoff aufgelöst ist. Die Lösung wird auf 20 ◦ C temperiert und dann mit bidest. Wasser von
20 ◦ C bis zur Marke aufgefüllt. Anschließend wird die Lösung nochmals gut gemischt und in
ein Vorratsgefäß (Lichtschutz mit Aluminiumfolie oder Braunglas, etikettiert, s. Abb. 1.1 auf
Seite 6) abgefüllt.
Arbeitsvorschrift Einstellung nach Fajans
Zu einer Lösung von 0,1 g NaCl Urtitersubstanz, auf 1 mg genau gewogen, in 30 mL bidest.
Wasser gibt man 3 Tropfen 0,2%ige Fluoresceinlösung als Indikator, wodurch die Lösung eine grüngelbe fluoreszierende Farbe annimmt. Dann titriert man langsam über einer weißen
Unterlage mit der AgNO3 –Maßlösung unter ständigem rühren, bis der bei der Reaktion ausfallende weiße Niederschlag von AgCl eine plötzliche Hellrotfärbung aufweist.
41
3 Analysen
Berechnung des Faktors der SilbernitratMaÿlösung
Der Faktor f wird nach folgender Formel berechnet:
f =
mNaCl
MNaCl · c · V
(3.4)
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.12.2 Herstellen und Einstellung von NH4 SCNMaÿlösung (0, 1 mol · L−1 )
Allgemeines
Eine Ammoniumthiocyanat–Maßlösung der Stoffmengenkonzentration 0, 1 mol · L−1 wird für
die Bestimmungen von F2 benötigt. Sie wird durch Lösen von festem Ammoniumthiocyanat
in Wasser erhalten. Je 4 Zweiergruppen stellen 1 L Maßlösung her. Die erhaltene Lösung ist
noch nicht gebrauchsfertig, es muss erst der genaue Wirkwert durch eine Bestimmung des
Faktors f (nach Abfüllen ins Endgefäß) ermittelt werden.
Reagenzien
• NH4 SCN, fest,
• Silbernitrat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) mit bekanntem Faktor,
• 12,5%ige Salpetersäure: 18 mL 52%ige Salpetersäure werden mit bidest. Wasser auf
100 mL verdünnt (Schutzhandschuhe, Abzug!),
• Ammoniumeisen(III)-sulfat-Dodecahydrat–Lösung: 10 g FeNH4 (SO4 )2 · 12 H2 O werden
mit bidest. Wasser zu 100 mL aufgefüllt und in eine Tropfflasche abgefüllt (Braunfärbung der Lösung, schlechte Löslichkeit).
Arbeitsvorschrift Herstellung
7,612 g festes Ammoniumthiocyanat werden in einen 1000 mL Messkolben gegeben. Es wird
mit ca. 900 mL bidest. Wasser geschüttelt, bis der Feststoff aufgelöst ist. Die Lösung wird auf
20 ◦ C temperiert und dann mit demineralisiertem Wasser von 20 ◦ C bis zur Marke aufgefüllt.
Anschließend wird die Lösung nochmals gut gemischt und in eine vorbereitete Vorratsflasche
(etikettiert) abgefüllt.
Arbeitsvorschrift Einstellung
20,0 mL Silbernitrat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) werden mit 25 mL bidest. Wasser und 2 mL
12,5%iger Salpetersäure versetzt. Nach Zusatz von 2 mL Ammoniumeisen(III)-sulfat–Lösung
wird mit der einzustellenden Ammoniumthiocyanat–Maßlösung bis zur rötlichgelben Färbung
titriert. Der Faktor f wird nach folgender Formel berechnet:
f =
42
Vorgelegtes Volumen Silbernitrat–Maßlösung
· fSilbernitrat–Maßlösung
Verbrauch Ammoniumthiocyanat–Maßlösung
(3.5)
3.13 Aufgabe F2
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.13 Aufgabe F2
3.13.1 Bestimmung von Natriumbromid
Allgemeines
Natriumbromid wird mittels Fällungstitration nach Volhard quantitativ bestimmt. Dabei werden die Bromid–Ionen mit einem Überschuss an Silbernitrat–Maßlösung versetzt. Es bildet sich aus den Silber–Ionen und den Bromid–Ionen ein schwerlöslicher Silberbromid–
Niederschlag, der sofort ausfällt:
Ag+ + Br− −−→ AgBr ↓
(R 3.10)
Das überschüssige Silbernitrat wird mit Ammoniumthiocyanat–Maßlösung gegen Eisen(III)–
Salze zurücktitiert:
Ag+ + SCN− −−→ AgSCN ↓
(R 3.11)
Die Titration wird im salpetersauren Milieu durchgeführt, da nur hier die Silberhalogenide
selektiv ausfallen.
Reagenzien
• Ammoniumeisen(III)-sulfat-Dodecahydrat–Lösung: 10 g FeNH4 (SO4 )2 · 12 H2 O werden
mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL aufgefüllt und in eine Tropfflasche abgefüllt
(Braunfärbung der Lösung, schlechte Löslichkeit),
• Ammoniumthiocyanat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ),
• Dibutylphthalat (oder eine 20%ige wässrige Lösung von Polyvidon — Polyvinylpyrrolidon, z. B. Kollidon® —),
• 12,5%ige Salpetersäure: 18 mL 52%ige Salpetersäure werden mit demineralisiertem
Wasser zu 100 mL verdünnt,
• Silbernitrat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
1,6 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in
demineralisiertem Wasser zu 100,0 mL gelöst. 10,0 mL dieser Lösung werden mit 50 mL
demineralisiertem Wasser, 5 mL 12,5%ige Salpetersäure, 20,0 mL Silbernitrat–Maßlösung
(0, 1 mol · L−1 ) und 2 mL Dibutylphthalat/Kollidonlösung versetzt. Nach kräftigem Schütteln
wird unter Zusatz von 2 mL Ammoniumeisen(III)-sulfat–Lösung mit Ammoniumthiocyanat–
Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) bis zur rötlichgelben Färbung titriert. In der Nähe des Umschlagspunktes wird kräftig geschüttelt. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
43
3 Analysen
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.13.2 Bestimmung von Natriumchlorid
Allgemeines
Natriumchlorid wird mittels Fällungstitration nach Volhard quantitativ bestimmt. Dabei werden die Chlorid–Ionen mit einem Überschuss an Silbernitrat–Maßlösung versetzt. Es bildet sich aus den Silber–Ionen und den Chlorid–Ionen ein schwerlöslicher Silberchlorid–
Niederschlag, der sofort ausfällt:
Ag+ + Cl− −−→ AgCl ↓
(R 3.12)
Die Titration wird im salpetersauren Milieu durchgeführt, da nur hier die Silberhalogenide
selektiv ausgefällt werden. Das überschüssige Silbernitrat wird mit Ammoniumthiocyanat–
Maßlösung gegen Eisen(III)–Salze zurücktitiert:
Ag+ + SCN− −−→ AgSCN ↓
(R 3.13)
Vor der Rücktitration muss der Silberchlorid–Niederschlag dem Einwirken von SCN– –Ionen
entzogen werden. Das ist notwendig, weil AgSCN schwerer löslich ist als AgCl. Aus diesem
Grunde hüllt man den entstandenen AgCl–Niederschlag mit einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit ein. Mit überschüssigen Thiocyanat–Ionen würde Silberchlorid zu Silberthiocyanat reagieren und Chlorid–Ionen erneut freisetzen:
AgCl + SCN− −−→ AgSCN ↓ + Cl−
(R 3.14)
Reagenzien
• Ammoniumeisen(III)-sulfat-Dodecahydrat–Lösung: 10 g FeNH4 (SO4 )2 · 12 H2 O werden
mit demineralisiertem Wasser zu 100 mL aufgefüllt und in eine Tropfflasche abgefüllt
(Braunfärbung der Lösung, schlechte Löslichkeit),
• Ammoniumthiocyanat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ),
• Dibutylphthalat (oder eine 20%ige wässrige Lösung von Polyvidon — Polyvinylpyrrolidon, z. B. Kollidon® — ),
• 12,5%ige Salpetersäure: 18 mL 52%ige Salpetersäure werden mit demineralisiertem
Wasser auf 100 mL verdünnt,
• Silbernitrat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ).
Arbeitsvorschrift
0,8 g Substanz der gut gemörserten Analysenmischung, auf 1 mg genau gewogen, werden in
demineralisiertem Wasser zu 100,0 mL gelöst. 10,0 mL dieser Lösung werden mit 50 mL
demineralisiertem Wasser, 5 mL 12,5%ige Salpetersäure, 20,0 mL Silbernitrat–Maßlösung
44
3.14 Aufgaben EG und EA
(0, 1 mol · L−1 ) und 2 mL Dibutylphthalat/Kollidonlösung versetzt. Nach Umschütteln wird
mit Ammoniumthiocyanat–Maßlösung (0, 1 mol · L−1 ) unter Zusatz von 2 mL Ammoniumeisen(III)-sulfat–Lösung bis zur rötlichgelben Färbung titriert, wobei vor dem Umschlagspunkt
kräftig geschüttelt wird. Die Angabe erfolgt in %–Gehalt.
Entsorgung
Austitrierte Lösungen werden in den Sammelkanister für wässrige Lösungen entsorgt.
3.14 Aufgaben EG und EA
3.14.1 Elektrogravimetrische Bestimmung, EG
Dieser Versuch ist ein Demonstrationsversuch und wird von den Praktikumsassistenten wiederholt durchgeführt. Die Mitarbeit durch die Studierenden beschränkt sich auf praktische
Unterstützung der Durchführenden. Eine Teilnahme an einer dieser Vorführungen ist erforderlich. Eine theoretische Vorbereitung auf diesen Versuch ist unerlässlich und wird im Labor
abgeprüft.
Bei den üblichen gravimetrischen Bestimmungen wird das zu bestimmende Ion durch überschüssiges Fällungsreagenz aus der Lösung ausgefällt. Auch elektrischer Strom kann diese
Aufgabe erfüllen. Kationen von Metallen wie Kupfer, Silber, Zink, Blei, Cadmium oder Nickel
lassen sich durch Reduktion an der Kathode in elementarer Form abscheiden. Die Gewichtszunahme der Kathode nach erfolgter Elektrolyse und damit die Menge an zu bestimmendem
Kation wird durch Wägung ermittelt. Ein weniger wichtiger Sonderfall ist die Abscheidung
von Metalloxiden wie Bleidioxid durch anodische Oxidation und Auswägung der Anode.
Faradaysche Gesetzte
Grundlage elektrogravimetrischer Bestimmungen sind die Faradayschen Gesetze:
1. Faradaysches Gesetz Die bei einer Elektrolyse an den Elektroden abgeschiedene Masse
m ist der Stromstärke I und der Zeit t, d.h. der durch den Elektrolyten hindurchgegangenen Elektrizitätsmenge Q direkt proportional: m = A · I · t = A · Q.
Dabei wird A das elektrochemische Äquivalent genannt; es gibt an, welche Masse des
jeweiligen Ions von einem Coulomb abgeschieden wird.
2. Faradaysches Gesetz Die gleiche Elektrizitätsmenge scheidet aus verschiedenen Elektrolyten jeweils die gleiche Äquivalenstoffmenge ab.
Die Elektrizitätsmenge, die benötigt wird, um die Äquivalentstoffmenge 1 Mol eines
Stoffes abzuscheiden, beträgt 1 Faraday = 96487 C. Folglich wird F = 96487 C/mol als
Faradaykonstante bezeichnet.
In wässriger Lösung sind Säuren, Basen und ihre Salze in positiv geladene und negativ
geladene Ionen dissoziiert. In einem elektrischen Feld wandern die positiv geladenen Kationen zum negativen Pol (Kathode), die negativ geGrladenen Anionen zur positiven Elektrode
(Anode). Durch die Kathode werden den Ionen Elektronen zugeführt, d.h. sie werden reduziert; an der positiv geladenen Anode werden ihnen Elektronen entzogen, sie werden oxidiert
45
3 Analysen
(Elektrolyse). Besonders gut lassen sich die Edelmetalle, sowie Cu, Ni und Co im elementaren Zustand abscheiden; aber auch Zn und Cd werden gelegentlich elektrolytisch bestimmt.
Ausnahme: Pb und Mn werden als die Dioxide PbO2 bzw. MnO2 abgeschieden und bestimmt.
Vorteil der Elektrogravimetrie ist, dass die Analysenlösung nicht durch Fällungsreagenzzusätze verunreinigt wird und daher nach der Abscheidung einer Komponente gleich weiter
verarbeitet werden kann.
Der Zeitbedarf für eine Elektrolyse beträgt bei vielen Bestimmungen eine halbe Stunde oder
weniger (z. B. bei Cu aus schwefelsaurer Lösung oder bei Ni; er kann allerdings in einzelnen
Fällen auch bei 3 bis 4 Stunden liegen (z. B. Cu aus salpetersaurer Lösung). Für die kontinuierliche Abscheidung des Metalls an der Kathode bzw. des Metalloxids an der Anode während
der Elektrolyse ist eine Spannung nötig, deren Betrag gegeben ist durch die bei der Elektrolyse auftretende Polarisationsspannung (Differenz zwischen Anoden- und Kathodenpotential),
die Konzentrationspolarisation (Potentialänderung durch lokales Verarmen der Lösung an zu
bestimmendem Kation), die Überspannung (aufgrund von Reaktionshemmungen) und durch
den Ohmschen Widerstand der Elektrolyselösung.
Polarisationsspannung
Taucht man ein Metall in eine Salzlösung, so entsteht an der Phasengrenzfläche ein elektrisches Potential. Taucht man beispielsweise zwei Kupferelektroden in dieselbe CuSO4 –Lösung
ein, so nehmen sie selbstverständlich beide das gleiche Potential an. Legt man eine sehr kleine
äußere Spannung an diese Elektroden an, so wird das Gleichgewicht zwischen Cu2+ in der Lösung und Cu der Elektroden gestört: An der Anode geht Kupfer in Lösung und an der Kathode
scheidet sich eine äquivalente Menge Kupferionen ab. Die Gesamtmenge an gelöstem Kupfersulfat ändert sich also nicht. Je größer die angelegte Spannung ist, umso schneller läuft dieser
Vorgang ab, umso größer wird die Stromstärke. Die Strom–Spannungs–Kurve steigt mit zunehmender Spannung linear an (Kurve (a) auf Abb. 3.12). Derartige angreifbare Elektroden
bezeichnet man als unpolarisierbar.
Abbildung 3.12: Strom–Spannungs–Kurven im linearen Fall (a) und im nicht–linearen Fall mit Zersetzungsspannung (b).
Taucht man dagegen in die gleiche CuSO4 –Lösung zwei unangreifbare Elektroden (z. B. Platinelektroden) ein und legt eine kleine äußere Spannung an, so scheidet sich an der Kathode
46
3.14 Aufgaben EG und EA
etwas Kupfer ab und an der Anode bildet sich etwas Sauerstoff. Damit ist aus der Kathode eine
Kupferelektrode und aus der Anode eine Sauerstoff–Elektrode geworden, die unterschiedliche
Potentiale besitzen. Die unangreifbaren Platinelektroden sind also polarisierbar. Man misst
zwischen ihnen eine Spannung, die so genannte Polarisationsspannung. Sie ist der äußeren
kleinen angelegten Spannung entgegengerichtet und verhindert eine weitere Elektrolyse. Erhöht man weiter die äußere Spannung, so ändert sich die Stromstärke zunächst nur wenig.
Ab einem bestimmten Wert jedoch beobachtet man einen Knick in der Strom–Spannungs–
Kurve und einen starken linearen Anstieg der Stromstärke (Kurve (b) auf Abb. 3.12). Dieser
Spannungswert entspricht der maximalen Polarisationsspannung und wird als Zersetzungsspannung bezeichnet.
Konzentrationspolarisation
Elektrolysiert man eine CuSO4 –Lösung einige Zeit, so verarmt sie allmählich an Kupfer. Nach
der Nernstschen Gleichung wird das Potential der Kupferkathode negativer und die Polarisationsspannung demnach größer. Zur Abscheidung der letzten wägbaren Kupfermenge wird also
mit der Zeit eine höhere Spannung nötig. Die Zersetzungsspannung ist also keine Konstante,
sondern von der Konzentration abhängig.
Besonders bei höheren Stromstärken bildet sich in der unmittelbaren Umgebung der Elektroden, bedingt durch die schnelle Abscheidung der Elektrolyseprodukte, ein Konzentrationsgefälle im Vergleich zur übrigen Lösung aus. Die durch dieses Gefälle bedingte Zunahme der
Polarisationsspannung bezeichnet man als Konzentrationspolarisation.
Überspannung
Neben diesen theoretisch berechenbaren, reversiblen Polarisationserscheinungen gibt es noch
eine Reihe irreversible, von denen die Überspannung des Wasserstoffs die wichtigste ist. Die
Praxis zeigt, dass nur an platinierten Platinelektroden die Abscheidung des Wasserstoffs mit
der nach der Nernstschen Gleichung berechneten Abscheidungsspannung erfolgt. An fast allen
anderen Metallelektroden sind hierzu negativere Potentiale erforderlich, d.h. also die Entladung der H3 O+ –Ionen ist gehemmt. Die Differenz zwischen dem an Platin gemessenen Gleichgewichtspotential des Wasserstoffs und dem zur Einleitung der elektrolytischen Wasserstoffentwicklung an einer Metallkathode notwendigen Potential bezeichnet man als Überspannung des Wasserstoffs. Die Überspannung ist vom Elektrodenmaterial, von der Stromdichte,
der Temperatur und der Beschaffenheit der Elektrodenoberfläche abhängig.
Die Überspannung hat zur Folge, dass bei der Elektrolyse in manchen Fällen an Stelle einer nach der Spannungsreihe zu erwartenden H2 –Entwicklung ein anderer elektrochemischer
Prozess stattfindet. Dieses Verhalten des Wasserstoffs ist für die Durchführung elektrogravimetrischer Bestimmungen von Bedeutung, da es dadurch möglich ist, solche Metalle, die nach
ihrer Stellung in der Spannungsreihe unedler sind als der Wasserstoff, trotzdem aus saurer
Lösung zur Abscheidung zu bringen.
Ohmscher Widerstand
Betrachtet man die Elektrolysevorrichtung als geschlossenen Stromkreis, so stellt die Lösung
zwischen den Elektroden einen Ohmschen Widerstand dar. Zu seiner Überwindung muss eine bestimmte Gegenspannung aufgewendet werden, die abhängig ist von der Art und der
Konzentration des Elektrolyten sowie von der Temperatur.
47
3 Analysen
Elektrogravimetrische Bestimmung von Cu
Unter Anleitung des Saalassistenten machen Sie sich zunächst mit der Bedienung des Elektrolysegerätes vertraut. Säubern Sie alle Klemmen und sonstige Kontakte.
Als Elektrodenmaterial benutzt man ein zylinderförmig gebogenes Platinnetz als Kathode
und eine Platinspirale als Anode. Man reinigt das Platinnetz mit halbkonzentrierter Salpetersäure (Ein Teil 65%ige HNO3 und ein Teil Wasser mischen), wäscht mit VE–Wasser und Aceton, trocknet bei 110 ◦ C gewichtskonstant und wiegt auf 0,1 mg genau aus. Dann befestigt
man die Elektroden so im Elektrolysegerät, dass sie sich beim Rühren keinesfalls berühren.
20,0 mL der Cu2+ enthaltenden Analysenlösung wird in ein 100 mL Becherglas (hohe Form)
gegeben, mit 2,5 g Ammoniumnitrat, 1 g Harnstoff und 2 mL Salpetersäure versetzt und mit
VE-Wasser auf ca. 60 mL aufgefüllt. Die Elektroden dürfen nicht vollständig in die Lösung
eintauchen. Dann elektrolysiert man bei 3,0 V unter starkem Rühren 10 min lang. Durch
Zugabe von etwa 15 mL Wasser kann schon nach ca. 20 Minuten geprüft werden, ob sich an
der neu eintauchenden Stelle noch Kupfer abscheidet. Nach beendeter Abscheidung werden
die Elektroden unter Spannung mit Wasser abgespült (ins Elektrolysegefäß oder in ein zweites
Becherglas), mit Aceton gewaschen, kurz getrocknet und gewogen.
Nachdem die Kathode gewogen wurde, wird sie wie eingangs beschrieben mit konz. Salpetersäure gereinigt und mit Wasser R und Aceton gewaschen.
3.14.2 Elementaranalyse, EA (wird nicht im Praktikum durchgeführt)
Dieser Versuch ist ein Demonstrationsversuch und wird von Herrn Dörr wiederholt nach individueller Terminabsprache für jeweils 3-5 Studierende durchgeführt. Dieser Versuch kann
während der gesamten Praktikumszeit durchgeführt werden.
Die Elementaranalyse auf Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff ist meist zur elementaranalytischen Beschreibung einer organischen Probe ausreichend. Eine Vielzahl von Verbindungen enthält außer den drei genannten Elementen nur noch Sauerstoff, der meist nicht
eigens bestimmt wird oder Halogene, die in einem speziellen Aufschlussverfahren nach Schöninger[5] untersucht werden müssen.
C, H, N–Analyse: 2 bis 3 mg Probesubstanz wird in eine Zinnkapsel eingewogen. Die Zinnkapsel mit der Probe wird in einem Ofen in einem Überschuss Sauerstoff bei ca. 1000 ◦ C verbrannt bzw. „mineralisiert“. Da bei dieser Temperatur trotz des großen Sauerstoffüberschusses die Bildung von Kohlenmonoxid ablaufen kann, muss die vollständige Oxidation durch
einen Wolframtrioxid–Katalysator erzwungen werden. Als Produkte passieren CO2 , H2 O und
NOx sowie überschüssiger Sauerstoff den Katalysator. Das Produktgasgemisch strömt anschließend über eine Kolonne mit Kupfergranulat. Daran wird bei einer Betriebstemperatur von ca.
500 ◦ C der Restsauerstoff gebunden und Stickoxide NOx werden zu Stickstoff reduziert. Die
Gasmischung enthält dann die Analytgase CO2 , H2 O und N2 . Eventuell enthaltenes SO2 oder
Halogene oder Halogenwasserstoff müssen an geeigneten Fallen (Silbervanadat) absorbiert
werden.
Als Trägergas für den Substanzstrom dient hochreines Helium. Nachdem die Gasmischung
in einen definierten Druck/Volumen–Zustand gebracht ist, wird der Gasstrom auf eine Chro[5]
Schöninger–Methode: Verbrennen der halogen- oder schwefelhaltigen Substanz in einer Sauerstoffatmosphäre
und Lösen der Verbrennungsgase in einer geeigneten Absorptionsflüssigkeit (wie NaOH für gebildete HCl oder
I2 , oder H2 O2 für Br2 oder SO2 ).
48
3.14 Aufgaben EG und EA
matographiesäule geführt. Die Auftrennung erfolgt in Form einer Zonenchromatographie.
Dabei werden Stufenkurven erhalten. Die Höhe der Stufen ist jeweils proportional der Substanzmenge im Gemisch. Zur Blindwertbestimmung werden leere Zinnkapseln eingesetzt. Die
Kalibrierung erfolgt mit Standardsubstanzen, die vom Gerätehersteller für diesen Zweck angeboten werden. Die Bestimmungsgrenze für Kohlenstoff und Stickstoff liegt bei Einwaagen
von 2 bis 3 mg bei ca. 500 ppm.
49
4 H- und P-Sätze
In diesem Kapitel sind alle im Praktikum verwendeten Chemikalien alphabetisch sortiert und
mit ihren jeweiligen H- und P-Sätzen sowie den GHS-Piktogrammen mit den zugehörigen
Signalworten versehen. Vor Verwendung der entsprechenden Verbindungen müssen Sie sich
ausführlich über deren Gefahrenpotential und über nötige Sicherheitsvorkehrungen informieren. Die H- und P-Sätze können im Wortlaut im Assistentenzimmer eingesehen werden. Ältere
Chemikalien können noch mit den veralteten R- und S-Sätzen beschriftet sein (siehe Kapitel 5
auf Seite 54).
Tabelle 4.1: H-, EUH- und P-Sätze. Die Sätze sind als Klartext der einschlägigen Literatur sowie den Plakaten im Praktikumssaal zu entnehmen. Ein Schrägstrich (/) trennt einzelne Zahlen, ein Plus (+) verbindet Kombinationen von Zahlen. Bedeutung der Gefahrenkategorien: GHS02: Entzündlich, GHS03:
Brandfördernde Stoffe und org. Peroxide, GHS05: Korrosive Stoffe, GHS06: Giftige Stoffe, GHS07:
Reizende oder sensibilisierende Stoffe (Haut, Augen), GHS08: Reizende oder sensibilisierende Stoffe
(Einatmung), krebserregende, mutagene, teratogene Stoffe, GHS09: Umweltgefährdende Stoffe. Die
Signalwörter ’Achtung bzw. Gefahr’ geben einen zusätzlichen Hinweis mit steigendem Gefährdungspotential.
Chemikalie
H/EUH/P-Sätze
Gefahr
Acetanhydrid
H 226/332/302/314/335
P 280/301+330+331/
305+351+338/309+310
H 225/319/336
EUH066
P 210/233/305+351+338
H 302/315/319/335
P 261/305+351+338
H 314/335/400
P 273/280/301+330+331/304+340/
305+351+338/309+310
H 302/319
P 305+351+338
H 272
P 210
H 332/313/302/412
EUH032
P 273/302+352
GSH02, GHS05,
GHS07 - Gefahr
Aceton
Acetylsalicylsäure
Ammoniak, konz.
Ammoniumchlorid
Ammoniumeisen(III)sulfat·12 H2 O
Ammoniumnitrat
Ammoniumthiocyanat
Ascorbinsäure
Bariumchlorid
Bismutcarbonat, basisch
Bromthymolblau
Butyl-4-hydroxybenzoat
Calciumchlorid, wasserfrei
Calconcarbonsäure
50
GHS02, GHS07 - Gefahr
GHS07 - Gefahr
GHS05, GHS07 - Gefahr
GHS07 - Achtung
GHS03 - Achtung
GHS07 - Achtung
H 332/301
P 301+310
GHS06 - Gefahr
H 319
P 305+351+338
H 315/319/335
P 280/302+352/305+351+338
GHS07 - Achtung
GHS07 - Achtung
Tabelle 4.1: H- und P-Sätze, Fortsetzung
Chemikalie
H/EUH/P-Sätze
GHS-Piktogramme
H 290/315/319k
P 280/302+352/305+351+338/
H 318
P 305+351+338/311
GHS05
Achtung
332+313/337+313
GHS07 - Achtung
Diacetyldioxim
Dioxan, wasserfrei
H 228
H 225/351/319/335 EUH 019/066
P 210/233/281/308+313/
305+351+338/402+235
GHS02 - Gefahr
GHS02, GHS07,
GHS08 - Gefahr
Eisen(II)sulfat·7 H2 O
H 302/315/319
P 305+351+338/302+352
H 319/411
P 273/305+351+338
H 290/315/319
P 280/302+352/305+351+338
H 226/314
P 280/301+330+331/307+310/
305+351+338
H 225
P 210
GHS07 - Achtung
Fluorescein
H 319
P 305+351+338
GHS07 - Achtung
Harnsto
Hexamethylentetramin
H 228/317
P 280/302+352
GHS02, GHS07 - Achtung
Iod, Maÿlsg., 0,05 M
Kaliumchlorid
Kaliumhexacyanidoferrat(II)·3 H2 O
H 412
P 273
H 272
P 210/221
H 272/302/410
P 210/273
H 315/319
P 302+352/305+351+338
H 351/302/318/410
P 273/280/305+351+338
H 302/319/315/410
P 273/305+351+338/302/352
Cer(IV)sulfat, Maÿlsg., 0,1
M[1]
Citronensäure, wasserfrei
Eriochromschwarz T®
Essigsäure, 10%
Essigsäure, konz.
Ethanol, 96%
Kaliumiodid
Kaliumnitrat
Kaliumpermanganat
Kaliumsorbat
Kaliumsulfat
Kollidon
Kristallviolett
Kupfer(II)sulfat·5 H2 O
Magnesiumchlorid, wasserfrei
Magnesiumoxid
Methylorange
Milchsäure
H 301
P 309+310
H 318/315
P 280/305+351+338/313
GHS07, GHS09 - Achtung
GHS07 - Achtung
GHS02, GHS05 - Gefahr
GHS02 - Gefahr
GHS03 - Achtung
GHS3, GHS09,
GHS07 - Gefahr
GHS07 - Achtung
GHS08, GHS05, GHS07,
GHS09 - Gefahr
GHS07, GHS09 - Achtung
GHS06 - Gefahr
GHS05 - Gefahr
51
4 H- und P-Sätze
Tabelle 4.1: H- und P-Sätze, Fortsetzung
Chemikalie
H/EUH/P-Sätze
GHS-Piktogramme
Naphtholbenzein
H 315/319/335
P 261/305+351+338/
321/405/501
H 319
P 260/305+351+338
H 301/315/319
EUH032
P 305+351+338/302+352/309+310
H 290/314
P 280/301+330+331/
305+351+338/309+10
H 290/314
P 280/301+330+331/309+310/
305+351+338
H 350i/341/360D/372/302+332/
315/334/317/410
P 201/280/273/308+313/342+311/
302+352
GHS07 - Achtung
Natriumbenzoat
Natriumbromid
Natriumcarbonat, wasserfrei
Natriumchlorid
Natriumedetat, Maÿlsg., 0,1 M
Natriumuorid
Natriumhydrogencarbonat
Natriumhydroxidlsg., 1 M
Natriumhydroxid, fest
Natriumthiosulfat, Maÿlsg., 0,1 M
Nickelsulfat
1,10-Phenanthroliniumchlorid·H2 O
Perchlorsäure, Maÿlsg., 0,1 M
Phenolphthalein
Salpetersäure, 65%
H 301/410
P 273/309+310
H 226/290/314
P 210/280/303+361+353/
305+351+338/310
H 350/341/361f
P 201/281/308+313
GHS07 - Achtung
GHS06 - Gefahr
GHS05 - Gefahr
GHS05 - Gefahr
GHS07, GHS09,
GHS08 - Gefahr
GHS 06, GHS09 - Gefahr
GHS05,
GHS05 - Gefahr
GHS02,
GHS08 - Gefahr
Stärke, löslich
H 314/272/290
GHS03, GHS05 - Gefahr
P 260/280/301+330+331/
305+351+338/309+310
H 290
GHS05 - Achtung
P 234/390
H 314/335/290
GHS05, GH07 - Gefahr
P 234/260/305+351+338/
303+361+351/304+340/309+311/501
H 319/315
GHS07 - Achtung
P 102/280/305+351+338
H 314/290
GHS07 - Gefahr
P 280/301+330+331/
305+351+338/309/310
H 272/314/410
GHS03, GHS05,
P 273/280/301+330+331/
GHS09 - Gefahr
305+351+338/309+310
Wasserstoperoxidlsg., 3%
Salzsäure, 1 M
Salzsäure, konz.
Schwefelsäure, 0.5 M
Schwefelsäure, konz.
Silbernitrat
52
Tabelle 4.1: H- und P-Sätze, Fortsetzung
Chemikalie
H/EUH/P-Sätze
GHS-Piktogramme
Wasserstoperoxidlsg., 30%
H 302/318
P 280/305+351+338/313
GHS05, GHS07 - Gefahr
Xylenolorange
Zinkoxid
H 410
P 273
GHS07 - Achtung
53
5 R- und S-Sätze
In diesem Kapitel sind alle im Praktikum verwendeten Chemikalien alphabetisch sortiert und mit ihren jeweiligen R-und S-Sätzen sowie den Gefahrensymbolen versehen. Die Verwendung von R- und S-Sätzen wurde von
den oben genannten H- und P-Sätzen abgelöst. Im Praktikum werden jedoch auch noch ältere Chemikalien
verwendet, die noch mit R- und S-Sätzen beschriftet sind. Vor Verwendung der entsprechenden Verbindungen müssen Sie sich ausführlich über deren Gefahrenpotential und über nötige Sicherheitsvorkehrungen
informieren.
Tabelle 5.1: R- und S-Sätze. Die Sätze sind als Klartext der einschlägigen Literatur sowie den Plakaten im Praktikumssaal zu entnehmen. Ein Bindestrich (-) trennt einzelne Zahlen, ein Schrägstrich (/)
verbindet Kombinationen von Zahlen. Bedeutung der Gefahrensymbole: C: ätzend, E: explosionsgefährlich, F: entzündlich, F+ : hochentzündlich, N: umweltgefährlich, O: brandfördernd, T: giftig, T+ :
sehr giftig, Xi: reizend, Xn: gesundheitsschädlich.
Chemikalie
R-Sätze
S-Sätze
Gefahr
Acetanhydrid
Aceton
Acetylsalicylsäure
Ammoniak, konz.
Ammoniumchlorid
Ammoniumeisen(III)sulfat·12 H2 O
Ammoniumnitrat
Ammoniumthiocyanat
Ascorbinsäure
R 10-20/22-34
R 11-36-66-67
R 22
R 34-50
R 22-36
R 8-9
R 20/21/22-32-52/53
S 26-36/37/39-45
S 9-16-26
S 26-36/37/39-45-61
S 22
S 15-16-41
S 13-61
C
F, Xi
Xn
C, N
Xn
O
Xn
Bariumchlorid
Bismutcarbonat, basisch
Bromthymolblau
Butyl-4-hydroxybenzoat
R 20-25
R 36/37/38
S 45
S 26-37/39
T
Xi
Calciumchlorid, wasserfrei
Calconcarbonsäure
Cer(IV)sulfat, Maÿlösung, 0,1 M
Citronensäure, wasserfrei
R 36
R 36/38
R 36
S 22-24
S 26
S 26
Xi
Xi
Xi
Diacetyldioxim
Dioxan, wasserfrei
R 11-19-36/37-40-66
S 9-16-36/37-46
F, Xn
Eisen(II)sulfat·7 H2 O
Eriochromschwarz T®
Essigsäure, 12%
Essigsäure, konz.
Ethanol, 96%
R 22
R 36-51/53
R 36/38
R 10-35
R 11
S 24/25
S 26-61
S 26
S 23-26-45
S 7-16
Xn
Xi, N
Xi
C
F
Fluorescein
Harnsto
Hexamethylentetramin
R 11-42/43
S 16-22-24-37
F, Xn
Iod, Maÿlösung, 0,05 M
Kaliumchlorid
54
Tabelle 5.1: R- und S-Sätze, Fortsetzung
Chemikalie
R-Sätze
S-Sätze
Gefahr
Kaliumhexacyanidoferrat(II)·3 H2 O
Kaliumiodid
Kaliumnitrat
Kaliumpermanganat
Kaliumsorbat
Kaliumsulfat
Kollidon
Kristallviolett
Kupfer(II)sulfat·5 H2 O
R 52/53
R8
R 8-22-50/53
R 36/38
R 22-40-41-50/53
R 22-36/38-50/53
S 50-61
S 16-41
S 60-61
S 24/25
S 26-36/37/39-46-60-61
S 22-60-61
O
O, Xn, N
Xi
Xn, N
Xn, N
Magnesiumchlorid, wasserfrei
Magnesiumoxid
Methylorange
Milchsäure
R 25
R 38-41
S 30
S 22
S 37-45
S 26-39
T
Xi
Naphtholbenzein
Natriumbenzoat
Natriumbromid
Natriumcarbonat, wasserfrei
Natriumchlorid
Natriumedetat, Maÿlösung, 0,1 M
Natriumuorid
Natriumhydrogencarbonat
Natriumhydroxid, 1 M
Natriumhydroxid, fest
Natriumthiosulfat, Maÿlösung, 0,1 M
Nickelsulfat
R 36/37/38
R 36
R 25-32-36/38
R 34
R 35
R 22-40-42/43-50/53
S 26-37/39
S 22-26
S 22-36-45
S 36/37/39-45
S 26-37/39-45
S 22-36/37-60-61
Xi
Xi
T
C
C
Xn, N
1,10-Phenanthroliniumchlorid·H2 O
Perchlorsäure, Maÿlösung, 0,1 M
Phenolphthalein
R 50/53
R 10-35
S 61
S 23-26-36/37/39-45
N
C
Salpetersäure, 65%
Salzsäure, 1 M
Salzsäure, konz.
Schwefelsäure, konz.
Silbernitrat
Stärke, löslich
R 35
R 34
R 35
R 34-50/53
S 23-26-36/37/39-45
S 26-36/37/39-45
S 26-30-45
S 26-45-60-61
C
C
C
C, N
Wasserstoperoxid, 3%
Wasserstoperoxid, 30%
R 22-41
S 26-39
Xn
Xylenolorange
Zinkoxid
R 50/53
S 60-61
N
55

Einführung in die Maßanalyse

1. Formulieren Sie das Löslichkeitsprodukt von Eisen(III)

8. Übungen "Puffer, Titration" 1. Aus 3.0∙10

VDI 3803)1

AATiS-Photometer AS535

Einige Salze und ihre Bedeutung

Übung 3

Das Molekulargewicht Das Molekulargewicht einer Verbindung gibt

Sicherheitsdatenblatt (DE_DE)

Das ideale Gas - brucherseifer.ostwaldportal.de