Calconcarbonsäure: Unterschied zwischen den Versionen

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(Laborpraxis: Bestimmung des Calciumgehaltes in Trinkwasser)
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=== Störung durch Magnesium ===
 
=== Störung durch Magnesium ===

Version vom 22. Februar 2012, 22:15 Uhr

Calconcarbonsäure
vernetzte Artikel
Titration quantitative Analyse

Calconcarbonsäure ist ein Nachweisreagenz zur komplexometrischen Bestimmung von Calcium. Man nutzt hierbei den Effekt, dass Calcium mit verschiedenen Liganden unterschiedlich farbige Komplexe bildet.

Herstellung der Calconcarbonsäure-Lösung

Calconcarbonsäure ist in Wasser unlöslich, in Ethanol löst sie sich mit violetter Farbe, in Alkalihydroxidlösung löst sie sich unter Salzbildung mit blauer Farbe auf. Laborüblicher Ansatz ist eine Lösung von 0,4 g Calconcarbonsäure in 100 mL Ethanol.

Laborpraxis: Bestimmung des Calciumgehaltes in Trinkwasser

Mit der Nahrung sollten täglich ca. 700 mg Calcium aufgenommen werden. Ein Grenzwert für den Calciumgehalt in Trinkwasser gemäß Trinkwasserverordnung in der gültigen Fassung ist NICHT festgelegt, in der Altfassung von 1990 lag der Grenzwert für Ca bei 400 mg/L.

Eine Wasserprobe soll auf ihren Calciumgehalt überprüft werden. Dies kann z. B. mit Hilfe der Calconcarbonsäure erfolgen.

Bei der Titration Calciumionen gegen EDTA mit Calconcarbonsäure als Indikator lassen sich zwei konkurrierende Komplex-Reaktionen der Calciumionen beobachten:

  • Ca2+-Ionen bilden mit Calconcarbonsäure einen roten Komplex, der vergleichsweise instabil ist.
  • Ca2+-Ionen bilden mit EDTA einen stabileren blauen Komplex im Stoffmengenverhältnis 1:1.

Titration

Erlenmeyer.jpg

In einem Erlenmeyerkolben werden 100 mL der Ca-haltigen Probelösung durch Zugabe von ca. 10 mL Natronlauge (c = 0,1 mol/L) auf einen pH-Wert von 12 eingestellt und 1 mL Calconcarbonsäure-Lösung hinzugegeben. Die Bürette wird mit der Na2-EDTA-Maßlösung (c = 0,1 mol/L) befüllt und bis zur Farbänderung von rotviolett nach blau titriert.

Das Calcium im roten Calconcarbonsäure-Komplex wird bei Zugabe von EDTA nach und nach in den blauen EDTA-Komplex überführt. Aus der bis zum Farbumschlag hinzu gegebenen EDTA-Menge lässt sich die Ca-Konzentration der Probelösung und damit die Menge des ursprünglich vorhandenen Calciums berechnen. Bei einem Messwert von z. B. V(EDTA) = 23 mL:

   c(EDTA) · V(EDTA)  
  c(Ca)  =  ────────────  
   V(Ca)  
   0,1 mol · 23 mL  
  c(Ca)  =  ──────────  
   · 100 mL  
            mol  
  c(Ca)  =  0,023 ───  
          L  

Aus diesem Zwischenergebnis und lässt sich über die molaren Massen von Ca die absolute Menge an Calcium berechnen, die in der Lösung enthalten ist:

  • Gegeben: M(Ca) = 40,08 g · mol−1 gemäß PSE; V(Ca-Lsg.) = 100 mL; c(Ca-Lsg.) gemäß Zwischenergebnis, z. B. 0,023 mol/L
  • Gesucht: m(Ca)


  • Lösung: m = M · n und n = c · VPfeil.gifm(Ca) = c · V · M


  • Einsetzen: m(Ca) = 0,023 mol/L · 0,1 L · 40,08 g · mol−1


  • Antwort: m(Ca) = 0,092 g = 92,2 mg.


  • Bewertung: Der Calciumgehalt der Trinkwasserprobe wird mit 92,2 mg / 100 mL bestimmt, das entspricht einem Gehalt von 922 mg/L. Gemessen am empfohlenen

Störung durch Magnesium

Da EDTA auch mit Magnesium-Ionen Komplexe bildet, wird Natronlauge zugesetzt, um die Magnesium-Ionen auszufällen, andernfalls würde man einen vermeintlich höheren Gehalt, also die Summe von Magnesium und Calcium bestimmen.

Calconcarbonsäure an der BBS Winsen

Calconcarbonsäure ist in der Sammlung der BBS Winsen vorhanden und kann für Experimente genutzt werden. Hierbei gilt:

Achtung.gif Auf allen Chemikalien-Gefäßen, die an der BBS Winsen verwendet werden, finden sich codierte Hinweise auf Gefährdungen und entsprechende Vorsorgemaßnahmen beim Umgang mit dieser Chemikalie. Diese sogenannten H- & P-Sätze hängen gemeinsam mit den Arbeitsregeln für Schülerexperimente als Betriebsanweisung im Chemieraum aus und müssen in jedem Fall beachtet werden!

Weblinks