Das Liebig-Laboratorium Lehramt AC1 neu

Frage 5.8
Münchner Trinkwasser enthält im Mittel 5 mmol L −1 Hydrogencarbonat-Ionen. Rechnen Sie aus, wieviel Tropfen 1 M HCl nötig sind, um alles
Hydrogencarbonat zu Kohlensäure zu protonieren (1 Tropfen = 0,05 mL).
5.4 Übungsanalysen
Bestimmung von Calcium
Die Bestimmung des Calciumgehalts erfolgt durch komplexometrische Titration mit Ethylendiamintetraacetat (EDTA). Die Methode kann nach
Anpassung von pH-Bereich und Indikator zur quantitativen Bestimmung vieler Metall-Ionen verwendet werden.
Versuch 5.5
@ Analyse 1: Calciumbestimmung
Zur Bestimmung des Calciumgehalts wird eine 50-mL-Probe mit 50 mL Wasser verdünnt. Anschließend wird eine Indikatorpuffertablette
zugegeben. Nach deren Auflösen werden 2–3 mL 25 %ige Ammoniaklösung zugefügt und mit 0,1 M EDTA-Lösung von rot über grau nach
grün titriert. Gehen sie zur Berechnung des Calciumgehalts davon aus, dass Calcium-Ionen und EDTA im gleichen Molverhältnis
miteinander reagieren.
Frage 5.9
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Umsetzung von Calcium-Ionen mit EDTA-Lösung.
Frage 5.10
Die Titration wird in so stark alkalischer Lösung ausgeführt, dass Magnesium anstelle eines EDTA-Komplexes ein schwerlösliches Hydroxid
bildet. Erwarten Sie, dass in Abwesenheit von Magnesium der Calciumgehalt auch in saurer Lösung bestimmt werden kann?
5.5 Vollanalyse: Wasser
Die „Härtebildner“ Magnesium und Calcium kommen als Hydrogencarbonat und Sulfat im Trinkwasser vor und bestimmen dessen
Verwendbarkeit: so ist ein hoher Härtegrad für die Ernährung erwünscht, führt aber zu technischen Problemen durch die unerwünschte Bildung
unlöslicher Calciumverbindungen (Kalk, „Kalkseife“, Calciumsalze von Säuren in Nahrungsmitteln, zum Beispiel bei Tee). Der Gehalt an
Härtebildnern ist daher eine wichtige Kennzahl, die von Wasserwerken publiziert wird.
Bestimmung der Gesamthärte
Zur Bestimmung der Gesamthärte wird zunächst eine 0,01 M EDTA-Lösung hergestellt. Mit dieser wird anschließend die Probelösung titriert.
Versuch 5.6
Zur Herstellung einer 0,01 M EDTA-Maßlösung wird eine bereitgestellte 0,1 M EDTA-Lösung (wässrige Lösung von Dinatriumethylendiammoniumtetraacetat,
Na 2 H 2 EDTA) verdünnt. Mit Hilfe einer Vollpipette werden 25 mL der EDTA-Maßlösung in einen 250-mL-
Messkolben gefüllt und dieser mit destilliertem Wasser bis zur Ringmarke aufgefüllt. Zur Bestimmung des Faktors werden ca. 100 mg
Calciumcarbonat, welches zuvor bei 105 °C getrocknet wurde, eingewogen (genauen Wert notieren!). Das Calciumcarbonat wird in etwa 20
mL destilliertem Wasser aufgeschlämmt und mit 2 mL einer 2 M Salzsäure versetzt. Anschließend wird 5 Minuten zum Sieden erhitzt, die
abgekühlte Lösung auf etwa 100 mL aufgefüllt und mit 1 M Natronlauge neutralisiert. Die Lösung wird dann in einen 250-mL-Messkolben
überführt und dieser bis zur Ringmarke mit destilliertem Wasser aufgefüllt. Von dieser Lösung werden 25 mL in einen Erlenmeyerkolben
pipettiert, mit destilliertem Wasser auf ca. 100 mL aufgefüllt und etwa 1 mL 6 M Natronlauge zugesetzt. Nach Zugabe von 5–7 Tropfen
Calconcarbonsäure-Indikator wird mit der einzustellenden EDTA-Lösung von violett nach blau titriert. Der gesuchte Gehalt der EDTA-Lösung
in mol L −1 ist dann gleich der Molzahl an Calcium in der abgemessenen Probe dividiert durch den Verbrauch an Maßlösung bei der Titration.
Die folgende Methode erfasst die Summe aus Calcium- und Magnesium-Ionen.
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Versuch 5.7
@ Analyse 2 (man.): Wasserhärte
Eine 25-mL-Probe des zu untersuchenden Trinkwassers wird auf 100 mL verdünnt und etwa 2 mL 25%iger Ammoniaklösung zugesetzt.
Nach Zugabe einer Indikatorpuffertablette wird mit 0,01 M EDTA-Lösung bis zum Farbumschlag von rot über grau nach grün titriert.
Trotz europäischer Harmonisierungsbeschlüsse ist die Angabe der Wasserhärte in Grad Deutscher Härte (°dH) immer noch üblich. 1 °dH
entspricht dabei der Summe der Magnesium- und Calcium-Ionen in 100 g Wasser, ausgedrückt als mg Calciumoxid. In der Praxis: multiplizieren
Sie die Millimolzahl Magnesium und Calcium in 100 g Wasser mit der Molmasse von Calciumoxid (M = 56 g mol −1 ), um die Gesamthärte Ihrer
Analysenlösung in °dH anzugeben.