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Aufgabe:

Ausgehend von einer unbekannten Probe (HCl) mit nicht bekannter Konzentration in einem 100ml Messkolben wird mit destillierten Wasser auf 100ml aufgefĂŒllt und homogenisiert. 20ml werden entnommen und auf ca. 100ml mit destillierten Wasser aufgefĂŒllt. Anschließend wird NaOH (c=0,1M) hinzutitriert, bis zum Farbumschlag des Indikators (Endpunkt). Es wird aus den Verbrauch von NaOH die absolute Masse HCl, die gewichtsbezogenen Volumenprozent, die Massenkonzentration und die Stoffmengenkonzentration berechnet.


Problem/Ansatz:

Verbraucht wurden 25ml an NaOH. Die Konzentration der homogenisierten Probe habe ich bereits bestimmt, c=0,125M. Allerdings habe ich fĂŒr alle anderen zuberechnenen Sachen keinen Ansatz. Soll ich die Lösung wiegen, um die absolute Masse HCl zu bekommen?

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Titration - Auswertung & Berechnungen

FĂŒr die Aufgabe betrachten wir die Titration von SalzsĂ€ure (HCl) mit Natronlauge (NaOH). Gegeben ist, dass 25 ml NaOH (0,1 M) verbraucht wurden, um die Probelösung zu neutralisieren. Die Konzentration der homogenisierten Probe wurde mit \(0,125 \, \text{M}\) berechnet. Um die gestellten GrĂ¶ĂŸen zu berechnen, gehen wir wie folgt vor:

Berechnung der absoluten Masse von HCl:

Die Reaktionsgleichung zwischen HCl und NaOH lautet:

\( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \)

Aus der Gleichung geht hervor, dass die StoffmengenverhÀltnisse zwischen HCl und NaOH 1:1 sind.

1. Zuerst berechnen wir die Stoffmenge von NaOH, die verbraucht wurde:

\( n(\text{NaOH}) = c(\text{NaOH}) \times V(\text{NaOH}) \)
\( n(\text{NaOH}) = 0,1 \, \text{M} \times 0,025 \, \text{L} \)
\( n(\text{NaOH}) = 0,0025 \, \text{mol} \)

Da das VerhÀltnis zwischen NaOH und HCl 1:1 ist, gilt:
\( n(\text{HCl}) = n(\text{NaOH}) = 0,0025 \, \text{mol} \)

2. Nun berechnen wir die Masse von HCl:

\( m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) \)

Die molare Masse von HCl betrÀgt etwa \(36,46 \, \text{g/mol}\).

\( m(\text{HCl}) = 0,0025 \, \text{mol} \times 36,46 \, \text{g/mol} \)
\( m(\text{HCl}) = 0,09115 \, \text{g} \)

Berechnung der gewichtsbezogenen Volumenprozent:

Da keine spezifischen Dichten gegeben sind, und die Frage nach der Möglichkeit, die Lösung zu wiegen, gestellt wurde, ĂŒberspringen wir den konkreten Berechnungsschritt fĂŒr die gewichtsbezogenen Volumenprozent. Typischerweise benötigt man fĂŒr diese Berechnung das spezifische Gewicht der Lösung.

Berechnung der Massenkonzentration \( \rho \) (g/L):

Die Massenkonzentration gibt an, wie viel Gramm des gelösten Stoffes in einem Liter der Lösung gelöst sind. Wir kennen die Masse der HCl in der entnommenen Lösung (0,09115 g) und das Volumen dieser Lösung (100 ml oder 0,1 L nach der VerdĂŒnnung).

\( \rho(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{V(\text{Lösung})} \)
\( \rho(\text{HCl}) = \frac{0,09115 \, \text{g}}{0,1 \, \text{L}} \)
\( \rho(\text{HCl}) = 0,9115 \, \text{g/L} \)

Berechnung der Stoffmengenkonzentration \(c\) (mol/L):

Die Stoffmengenkonzentration wurde schon als \(0,125 \, \text{M}\) angegeben. Diese Information wurden wohl aus einem vorherige Schritt der Berechnung oder Messung ermittelt, wobei die Konzentration sich auf die ursprĂŒngliche VerdĂŒnnung (bis 100 ml) und die Entnahme von 20 ml, die erneut auf 100 ml aufgefĂŒllt wurde, bezieht.

In diesem Kontext hat man die Berechnung basierend auf der originalen Stoffmenge der HCl (vor der weiteren VerdĂŒnnung) durchgefĂŒhrt oder implizit die Konzentration nach der ersten VerdĂŒnnung betrachtet und diese Information fĂŒr die Formulierung der Aufgabenstellung verwendet.

Zur Klarheit: Die ursprĂŒngliche Berechnung der Stoffmengenkonzentration vor jeglicher VerdĂŒnnung wĂŒrde von der angenommenen, ursprĂŒnglichen SalzsĂ€uremenge in den 100 ml ausgehen oder von der genannten Konzentrationsberechnung \(0,125 \, \text{M}\) fĂŒr die verdĂŒnnte Probe, wenn das Volumen noch einmal auf 100 ml aufgefĂŒllt wurde.
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