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Aufgabe:

Ein Volumen von 25 ml H2SO4 word unter Zugabe einiger Tropfen Phenolphthalein mit 0,2 molarer Natronlauge titriert. Der Neutralpunk ist nach Zugabe von 18,5 ml NaOH erreicht. Bestimmen Sie die Konzentration der Schwefelsäure.


Problem/Ansatz:

Ich verstehe leider nur Bahnhof... Freue mich auf jede Erklärung!

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Hi, hier chemweazle,

Bestimmen Sie die Konzentration der Schwefelsäure.

Ein Volumen von 25 ml H2SO4 wird unter Zugabe einiger Tropfen Phenolphthalein mit 0,2 molarer Natronlauge titriert.

Der Neutralpunkt ist nach Zugabe von 18,5 ml NaOH erreicht. Bestimmen Sie die Konzentration der Schwefelsäure.

Reaktionsgleichung

1 H2SO4 + 2 NaOH → 2 H2O + Na2SO4

1mol der 2wertigen, 2basigen Schwefelsäure reagiert mit 2mol der starken Base NaOH.


Man kann anhand der Reaktionsgleichung auch das Stoffmengenverhältnis von verbrauchter Schwefelsäure zur umgesetzten Natronlauge ablesen.

Die Stoffmenge des durch die Säure-Base-Reaktion verbrauchten Natriumhydroxides, n(NaOH), ist doppelt so groß wie die Stoffmenge an verbrauchter Schwefelsäure.

Bzw. die Stoffmenge an verbrauchter Schwefelsäure ist nur halb so groß, wie die Stoffmenge des verbrauchten NaOH.
Die Stoffmenge an Schwefelsäure verhält sich zur Stoffmenge an zugegebenem NaOH, wie die stöchiometrischen Faktoren in der Reaktionsgleichung, nämlich 1 zu 2.

$$\dfrac{n(H_{2}SO_{4})}{n(NaOH)} = \frac{1}{2}$$
$$n(H2SO4) = \frac{1}{2}\cdot n(NaOH)$$
Die Stoffmenge an zugegeben Natriumhydroxid, n(NaOH) lautet:


n(NaOH) = c(NaOH) * V(NaOH)

MIt V(NaOH) = 18,5 ml und c(NaOH) = 0,2 mol / l = 0,2 mmol / ml
$$n(NaOH) = \frac{0,2\cdot mmol}{ml}\cdot 18,5 ml = \frac{18,5}{5}\cdot mmol = 3,7\cdot mmol$$


Die Stoffmenge an Schwefelsäure ergibt sich dann zu:

n(H2SO4) = 0,5 * n(NaOH) = 0,5 * 3,7 mmol = 1,85 mmol

Es wurden 25 ml an Schwefelsäure titriert. Das ist das Volumen des Aliquotes, mit anderen Worten die aliquote Entnahme betrug 25ml oder das Aliquotvolumen betrug 25 ml.

Jetzt nur noch die Stoffmenge der Schwefelsäure, n(H2SO4), durch das Volumen der Schwefelsäure, V(H2SO4) = 25 ml, dividieren, das ergibt die gesuchte Konzentration.

$$c(H_{2}SO_{4}) = \frac{n(H_{2}SO_{4})}{V(H_{2}SO_{4})} = \frac{1,85\cdot mmol}{25\cdot ml}$$
$$c(H_{2}SO_{4}) = 0,074\cdot \frac{mmol}{ml} = 0,074\cdot \frac{mol}{l}$$

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