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Aufgabe: Berechne die maximale Säure-Neutralisationsfähigkeit einer Rennie-Tablette und berechnen sie die Stoffmenge an Chlorwasserstoff

Geg: 25mL(1mol/L Maßlösung) werden in einen Erlenmeyerkolben gegeben, danach wird eine Rennie-Tablette hinzugefügt und vollständig gelöst. Diese wird gegen Natronlauge(1mol/L Maßlösung) titriert.

9.6 mL Natronlauge verbraucht zum Farbumschlag

Eine Tablette enthält laut Etikett 680mg(CaCO3) und 80mg(MgCO3*Mg(OH)2*2H2O)

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 =Calciumcarbonat

MgCO3 * Mg(OH)2 * 2H2O + 4HCl -> 2MgCl2 + 5H2O + CO2 =Magnesiumcarbonat


Problem

Ich habe das problem auf eine Konkrete aussage zu kommen. Außerdem weiß ich nicht genau wie ich auf die Stoffmenge des Chlorwasserstoffes kommen soll.

Ansatz:


Anfangskonz c(HCl)= 1 mol/L(NaOH) * 0.0096L / 0.025L= 0.384 mol/L

Endkonz c(HCl)=1 mol/L(HCl) * 0.025L(HCl)= 0.025 mol

=>Anfangsstoffmenge n(HCl)=0.384 mol/L * 0.025L = 9.6*10-3 mol

=> 1/2(9.6*10-3) =4.8*10-3 und 1/4(9.6*10-3)=2.4*10-3 mol

Zusammen sind es 7.2 * 10-3 mol

Da ein Mol Calciumcarbonat zwei Mol HCl neutralisiert müsste ich doch

7.2 * 10-3 mol * 2 = 0.0144 mol

und da ein mol Magnesiumcarbonat vier Mol HCl neutralisiert müsste ich doch

7.2 * 10-3 mol * 4 = 0.0288 mol

==> 0.0288mol - 0.0144 mol = 0.0144 mol oder müsste ich anders gehen

==> 0.0288mol + 0.0144 mol= 0.0432 mol?


Berechnung des Chlorwasserstoffs

Am Äquivalenzpunkt müsste n(NaOH)=n(HCl) sein.

n(NaOH)=1 mol/L*0.0096L=0.0096 mol

n(HCl)=1 mol/L * 0.025 L = 0.025 mol

n(HCl)= 0.025 mol - 0.0096 mol = 0.0154 mol aber dies scheint mir falsch zu sein oder nicht?

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Beste Antwort

Hi, hier chemweazle,

Maximale Säure-Neutralisationsfähigkeit
Aufgabe: Berechne die maximale Säure-Neutralisationsfähigkeit einer Rennie-Tablette und berechnen sie die Stoffmenge an Chlorwasserstoff

Geg: 25mL(1mol/L Maßlösung) werden in einen Erlenmeyerkolben gegeben, danach wird eine Rennie-Tablette hinzugefügt und vollständig gelöst. Diese wird gegen Natronlauge(1mol/L Maßlösung) titriert.
Rücktitration
9.6 mL Natronlauge verbraucht zum Farbumschlag

Eine Tablette enthält laut Etikett 680mg(CaCO3) und 80mg(MgCO3*Mg(OH)2*2H2O)

Der durch Acidimetrie experimentell best. Chlorwasserstoffverbrauch einer Tablette

Reaktionsgleichungen

Für Calciumcarbonat

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2(aq) + H2O + CO2(g)


Für das bas. Magnesiumcarbonat

MgCO3 * Mg(OH)2 * 2 H2O + 4 HCl(aq)5 H2O + 2 MgCl2(aq) + CO2(g)

Bem.: Die Reaktionsgleichungen sind gut formuliert.

Problem:
Ich habe das Problem auf eine Konkrete aussage zu kommen. Außerdem weiß ich nicht genau wie ich auf die Stoffmenge des Chlorwasserstoffes kommen soll.

Ansatz:
Geg: 25mL(1mol/L Maßlösung), das ist sicherlich die HCl-Lsg., werden in einen Erlenmeyerkolben gegeben, danach wird eine Rennie-Tablette hinzugefügt und vollständig gelöst. Diese wird gegen Natronlauge(1mol/L Maßlösung) titriert.
Maßlösungen:
c(HCl) = 1 mol / l und c(NaOH) = 1 mol / l
Die überschüssige Salzsäure wird durch Rücktitration ermittelt.


Die Stoffmenge an Chlorwasserstoff der im Überschuß zugegebenen HCl-Lsg., abgekürzt mit n(HCl)zugegeben ist die Summe aus der durch die Säure-Base-Reaktion mit den Bestandteilen Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Calciumcarbonat der Tablette verbrauchten Stoffmenge an HCl, abgekürzt mit n(HCl)verbraucht plus die unverbrauchte, überschüssige Stoffmenge an HCl, abgekürzt mit n(HCl)übrig.

n(HCl)zugegeben = n(HCl)verbraucht + n(HCl)übrig

Die interessante Größe ist also die durch die Tablette verbrauchte Stoffmenge an HCl.

n(HCl)verbraucht = n(HCl)zugegeben - n(HCl)übrig

n(HCl)zugegeben = [HCl] * V(HCl) = [1mmol / ml] * 25 ml = 25 mmol = 0,025 mol

Rücktitration, Best. von n(HCl)übrig

Reaktionsgleichung für die Rücktitration, Titration einer starken Säure mit einer starken Base


HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O

V(NaOH) = 9,6 ml, [NaOH] = [ 1 mmol /ml ]
9.6 mL Natronlauge verbraucht zum Farbumschlag

Am Äquivalenzpunkt müsste n(NaOH)=n(HCl) sein.

Das ist richtig.


n(NaOH)= c(NaOH) * V(NaOH) = ( 1 mol/L ) * 0.0096L=0.0096 mol = n(HCl)übrig

n(HCl)zugegeben = ( 1 mol/L ) * 0.025 L = 0.025 mol

n(HCl)verbraucht = 0.025 mol - 0.0096 mol = 0.0154 mol, aber dies scheint mir falsch zu sein oder nicht?

Doch das ist okay.
Das sehr gut und richtig gerechnet.


n(HCl)verbraucht = n(HCl)zugegeben - n(HCl)übrig

Pro Tablette des Antacidums mit dem Handelsnamen „Rennie“® werden laut der acidimetrischen 0,154 mol Chlorwasserstoff durch Säure-Base-Reaktion verbraucht.

Das kommt vom Wert gut hin.

Man kann den Chlorwassestoffverbrauch auch anhand der Zusammensetzung der Tablette den Molmassen der Bestandteile und unter Zuhilfenahme der Reaktionsgleichungen berechnen.


Zunächst mal die Molmassen vom Calciumcarbonat und vom basischen Magnesiumcarbonat-Dihydrat ausrechnen:

___________________________________________________________________________________________________

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Richtig ist auch, daß 1 mol Calciumcarbonat 2 mol Chlorwasserstoff neutralisiert und 1 mol des basischen Magnesiumcabonat-Dihydrat 4 mol Chlorwasserstoff beim vollstänigen Umsatz 4 mol HClaufbraucht.
(siehe die Reaktionsgleichungen)
___________________________________________________________________________________________________

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Molmassen der Bestandteile Calciumcarbonat (Calcit) und Basisches Magnesiumcarbonat( Magnesiumcarbonat-Magnesiumhydroxid-Dihydrat)

M(CaCO3) = ( 40,08+12,011+15,9994*3 ) g / mol = 100,0892 g / mol

Basisches 1:1-Magnesiumcarbonat-Dihydrat

MgCO3 * Mg(OH)2 * 2 H2O

Bruttoformel:

CH6O7Mg2

M(CH6O7Mg2) = (12,011+1,0079*6+15,9994*7+ 24,305*2) g / mol

M(CH6O7Mg2) = 178,6642 g / mol

Stoffmengen der Bestandteile einer Tablette

$$n(CaCO_{3}) = \frac{m(CaCO_{3})}{M(CaCO_{3})}$$
$$n(MgCO_{3}*Mg(OH)_{2}*2*H_{2}O) = \frac{m(MgCO_{3}*Mg(OH)_{2}*2*H_{2}O)}{M(MgCO_{3}*Mg(OH)_{2}*2*H_{2}O)}$$
$$n(CaCO_{3}) = \frac{0,08\cdot g\cdot mol}{100,0892\cdot g}$$

n(CaCO3) = 0,00679393980569332155717100346491 mol ≈ 0,0068 mol

$$n(MgCO_{3}*Mg(OH)_{2}*2*H_{2}O) = \frac{0,08\cdot g\cdot mol}{178,6642\cdot g}$$

n(MgCO3 * Mg(OH)2 * 2 H2O) ≈ 4,478 * 10-4 mol

Die Stoffmenge an Chlorwasserstoff, die max. durch die Säure-Base-Reaktion mit einer Tablette abgefangen werden kann:

n(HCl) = 2 * n(CaCO3) + 4 * n(MgCO3 * Mg(OH)2 * 2 H2O)


n(HCl) = 2 * 0,0068 mol + 4 * 0,0004478 mol = 0,0153912 mol ≈ 0,0154 mol

von 2,3 k

Ich danke dir sehr für die ausführliche erklärung und auch für die andere herangehensweise mit den Molmassen. Aber auch dafür, dass du mir gezeigt hast was richtig und was falsch war.

Du hast mir echt geholfen


Vielen dank

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