Ziel des Versuchs: In diesem Versuch wird die Leitfähigkeit einer 0,01 M Natriumchlorid bei titrimetrischer Zugabe von Silbernitrat gemessen.
| Thema: Titrationen (Alltagschemikalien) | Tags: Leitfähigkeitstitration | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
Bürette, Stativ, Trichter, Magnetrührer mit Rührschwein, Becherglas, Trafo, Leitfähigkeitsprüfer, Kabel, Amperemeter
Chemikalien
Silbernitrat (0,1 M) und Natriumchlorid (0,01 M)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Natriumchlorid | -- | -- | |
| Silbernitratlösung 0,1 M | H315-H319-H410 | P273-P305+P351+P338-P501 |   |
Durchführung
Es werden 100 mL einer 0,1 M Silbernitrat-Lösung hergestellt und in die Bürette mittels Trichter gefüllt. Im Becherglas befindet sich eine Natriumchlorid-Lösung. Das Becherglas steht auf dem Magnetrührer und in der Lösung befindet sich das Rührschwein. Die Natriumchlorid-Lösung wird mit der Silbernitrat-Lösung titriert. Der Leitfähigkeitsprüfer ist mit einem Amperemeter in Reihe geschaltet und an eine Wechselstromquelle, die auf 5 V eingestellt ist, angeschlossen. Anschließend wird die Leitfähigkeit gemessen.
Beobachtung
Zu Beginn sinkt die Leitfähigkeit, bis sie ab einer Zugabe von 22 mL Silbernitrat-Lösung wieder ansteigt. Ebenfalls ist ein milchig-trüber Niederschlag im Becherglas zu erkennen (siehe ABb. 3).
Die Messung der Stromstärke ergab folgende Messwerte:
Tabelle 1: Messdaten der Leitfähigkeitstitration
| V(AgNO3) [mL] | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 8,5 | 9,0 | 9,5 | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,5 | 12,0 | 12,5 |
| Stromstärke [mA] | 9,27 | 9,24 | 9,22 | 9,18 | 0,16 | 9,13 | 9,10 | 9,08 | 9,06 | 9,04 | 9,01 | 9,00 | 8,96 | 8,94 | 8,91 | 8,90 | 8,88 | 8,86 | 8,83 | 8,81 | 8,79 | 8,76 | 8,75 | 8,71 | 8,70 | 8,68 |
| V(AgNO3) [mL] | 13,0 | 13,5 | 14,0 | 14,5 | 15,0 | 15,5 | 16,0 | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | 22,0 | 23,0 | 24,0 | 25,0 | 26,0 | 27,0 | 28,0 | 29,0 |
| Stromstärke [mA] | 8,64 | 8,61 | 8,58 | 8,55 | 8,53 | 8,50 | 8,49 | 8,45 | 8,43 | 8,40 | 8,37 | 8,34 | 8,31 | 8,28 | 8,25 | 8,25 | 8,22 | 8,16 | 8,17 | 8,42 | 8,65 | 8,96 | 9,43 | 9,94 | 10,14 |
Deutung
Die milchige Trübung der Lösung ist durch das Ausfällen von Silberchlorid bedingt.
Reaktionsgleichung:
Ag+(aq) + Cl-(aq) ⇌ AgCl(s) ↓
Dieses Ausfällen ist durch die Überschreitung des Löslichkeitsproduktes von Silberchlorid bedingt, da eine übersättigte Lösung vorliegt. Durch das Ausfällen versucht das System, wieder in den Gleichgewichtszustand zugelangen.
Werden nun die Messdaten aus Tabelle 1 graphisch aufgetragen, wird ein v-förmiger Kurvenverlauf erhalten.
Zu Beginn sind in der Lösung Natriumkationen und Chloridanionen enthalten. Diese leiten den Strom. Das Absinken der Leitfähigkeit ist durch das Ausfällen der Chlorid-Ionen mittels Silberionen zu schwer löslichem Silberchlorid bedingt. Damit sind weniger freie Ladungsträger für den Stromstransport vorhanden. Dieses Absinken geschieht bis zum Äquivalenzpunkt, an dem (nahezu) alle in der Lösung vorhandenen Chlorid-Ionen mittels Silber-Ionen ausgefällt wurden. Der danach verzeichnete Anstiegt ist durch die stetige Zunahme der Nitrat-und Silber-Ionen-Konzentration bedingt.
Entsorgung
Die Entsorgung der Lösung wird im Schwermetallbehälter vorgenommen.
Literatur
abgeändert nach: F. Liebner, www.ti-unterrichtsmaterialien.net/imgserv.php%3Fid%3DT3_Titrationen_INH.pdf+&cd=8&hl=de&ct=clnk&gl=de, 08.08.16 (Zuletzt abgerufen am 08.08.16)
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