== Titration ==Das Ziel einer '''Titration''' ist die Bestimmung der unbekannten [[Konzentration]] einer Lösung, z. B. bei der Kontrolle von Grenzwerten in Lebensmitteln wie [[Trinkwasser]]. In der Schule wird meist das Beispiel der '''Säure-Base-Titration''' (s. u.) vertieft. Weitere wichtige Titrationsmethoden sind:* [[Komplexometrische Titration]]* [[Leitfähigkeitstitration]] (konduktometrische Titration) * [[Redoxtitration]]
== Zweck ==
[[Bild:Laugenbrezel.jpg|right|200px]]Das Ziel einer '''Säure-Base-Titration''' ist die Bestimmung der unbekannten [[Konzentration ]] einer Lösung ([[Säure ]] oder [[Base]]), z. B. bei der Kontrolle von Grenzwerten:
* Wie hoch ist die Konzentration von [[Salzsäure]] im Magensaft?
* Wie hoch ist die Konzentration von [[Phosphorsäure]] in Coca [[Cola]]?
* Wie hoch ist die Konzentration von [[Natronlauge]], die zur Herstellung von Laugenbrezeln verwendet wird?
* Welchen [[Säuregrad]] hat ein [[Milch]]produkt?
== Durchführung ==
{| | [[Bild:Titrieren.png|right]] ||Bei einer Säure-Base-Titration wird eine '''kontrollierte [[Neutralisation]]''' durchgeführt:# Eine '''Probelösung''' P von unbekannter, also zu bestimmender Konzentration ''c''(P) wird mit einem bestimmten [[Volumen]] ''V''(P) bereitgestellt, z. B. 100 mL in einem [[Erlenmeyerkolben]].# Die Zugabe der '''Maßlösung''' bekannter Konzentration ''c''(M) erfolgt schrittweise mittels einer [[Bürette]], bis die Probelösung neutralisiert ist.
# Der Probelösung kann ein geeigneter [[Indikatoren|Indikator]] hinzugegeben werden, um das Erreichen des Neutralpunktes durch einen charakteristischen Farbumschlag anzuzeigen.<br>Alternativ (z. B. bei Coca Cola) kann mittels [[pH-Meter]] auch der [[pH-Wert]] verfolgt werden.
# Während des Titrierens muss die Säure-Base-Mischung gut durchgerührt werden, im Idealfall mittels [[Magnetrührer]] und Rührmagnet ("Rührfisch", "Tic Tac").# Die Zugabe der '''Maßlösung''' M bekannter Konzentration ''c''(M) erfolgt schrittweise mittels einer [[Bürette]], bis die Probelösung neutralisiert ist.
# Das [[Volumen]] der verbrauchten Maßlösung ''V''(M) wird an der [[Bürette]] abgelesen.
# Die gesuchte Konzentration der Probelösung ''c''(P) wird kann nun über die '''Neutralisationsformel''' errechnetwerden:<br/>{{Bruch|ist==|Rand=2.2|ZL=|BL='''''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(P) |NL=|ZR= ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(M) · {{*}}''V''(M) : |BR=<b>────────</b>|NR=''V''(P)'''.<br><br><br><br><br><br><br><br><br> |}}
== Beispiel ==
Die Konzentration einer [[Salzsäure]] ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''([[HCl]]) ist unbekannt und wird durch Neutralisation mit [[Natronlauge]] anhand des Farbumschlages von [[Bromthymolblau]] bestimmt. Bei 10 mL zugefügter [[Natronlauge]] schlägt die gelbe Farbe des [[Indikatoren|Indikators]] plötzlich über Grün auf Blau um.
'''Gegeben:'''
* Ausrechnen: ''c''([[HCl]]) = 0,01 mol/L
* Antwort: Die gesuchte Konzentration der [[Salzsäure]] betragt 0,01 mol/L.
[[Bild:Titrationskurve stark.gif|right]]
== Titrationskurve ==
Um den plötzlichen Wechsel des [[pH-Wert]]s zu veranschaulichen, kann man eine Titrationskurve anlegen. Der Wendepunkt der Kurve wird als '''Äquivalenzpunkt''' bezeichnet. Hier entspricht die [[Stoffmenge]] der Maßlösung der Stoffmenge der Probelösung, sie ist neutralisiert. Allerdings fällt nur bei der Titration einer [[Säurestärke|starken Säure]] mit einer starken Base der Äquivalenzpunkt mit dem Neutralpunkt (pH = 7) zusammen, siehe Bild.
* Bei der Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base liegt der Äquivalenzpunkt oberhalb pH 7, [[pH-Wert einer Salzlösung|die Lösung ist noch alkalisch]]. Beispiel: Bei der Titration von [[Essigsäure]] mit Natronlauge erhält man am Äquivalenzpunkt eine Lösung von [[Natriumacetat]], das Acetation ist eine schwache Base.
* Bei der Titration einer schwachen Base mit einer starken Säure erhält man eine saure Lösung, der Äquivalenzpunkt liegt unterhalb pH 7.
* Bei mehrprotonigen Säuren wie [[Phosphorsäure]] gibt es mehrere Äquivalenzpunkte.
== Titrationskurve Übungsaufgaben ==In den Richtlinien für die Verwendung von [[Natronlauge]] beim Backen findet sich folgende Angabe::''„Für Brezellauge und Laugengebäck ist eine Lösung von Natriumhydroxid mit der Dosierung von 40g NaOH in 1 Liter Wasser zugelassen.“''Im Rahmen der Kontrolle einer Bäckerei wurde die für die Herstellung von Laugenbrezeln verwendete Natronlauge im Labor untersucht: Bei der Titration der Lauge (''V'' = 100 mL) unbekannter Konzentration wurden bis zum Neutralisationspunkt 330 mL 0,1-molare Salzsäure benötigt. Berechne für die überprüfte Brezellauge:: a) Konzentration in mol/L sowie in Gramm pro Liter: b) pH-Wert: c) Bewerte die Dosierung.: d) Erläutere, warum für diese Titration [[Thymolblau]] als Indikator besser geeignet ist als [[Bromthymolblau]].
Um den plötzlichen Wechsel des * [[pH-WertBrezellauge: Lösungen]]s zu veranschaulichen, kann man eine Titrationskurve anlegen. Der Wendepunkt der Kurve wird als Äquivalenzpunkt bezeichnet. Hier entspricht die Stoffmenge der Maßlösung der Stoffmenge der Probelösung, sie ist neutralisiert.
== Experimente ==* [[BildMedia:Titration.pdf|Arbeitsblatt zum Thema {{PAGENAME}}]]{{Ex-ec|259|1|Leitfähigkeitstitration (konduktometrische Titration)}}{{Ex-ch|122|1-6|Praktikum Säure/Base-Titrationen}}{{Ex-ec|222|1-4|Säuren und Basen in Produkten des Alltags}}{{Ex-ec|217|1|Titration von Salzäure mit Natronlauge}}, Titrationskurve stark.gif{{Ex-ec|217|2|Titration von Essigsäure mit Natronlauge}}, Titrationskurve{{Ex-ec|232|1|Titration einer Oxalsäurelösung}}{{Ex-ch09|{{fb|158}}|2|Titration|Titrationskurven}}{{Ex-ch09|{{fb|158}}|3|Titration|[[Leitfähigkeitstitration]]}}
Bei mehrprotonigen Säuren gibt es mehrere Äquivalenzpunkte{{cb|163|120|216}}{{www}}* CSM Deutschland GmbH (Hrsg.): [http://www.meistermarken-ulmerspatz.de/downloads/bbz/Herstellung_Laugengebaeck.pdf Herstellung von Laugengebäcken]* [https://www.youtube.com/watch?v=VjJxwGthoKI Herstellung von Laugengebäck]* [https://www.youtube.com/watch?v=YSAqTdc-Y2g Musik zum Thema: Baby Got Laugengebäck]
== Quellen ==Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. 120.{{cb|-|120}}[[BenutzerKategorie:Erdbärchen|ErdbärchenChemie]] [[Kategorie:ChemieMethoden]][[Kategorie:MethodenExperiment]]