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Einfach erklärt: Redoxtitration - Manganometrie 4k 60Fps
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 113 Zeilen
- chemistry at home Chemie einfach erklärt heute beschäftigen wir uns mit redox zitrationen wie der Name schon
- vermuten lässt sollte man dafür bereits Redoxreaktionen sicher aufstellen können und das Prinzip der Titration kennen für
- alle die zu diesen Bereichen eine Auffrischung brauchen verlinken wir unsere Erklärvideos dazu in der
- Videobeschreibung und rechts oben auch wenn man sich noch an beide Verfahren erinnert gehen wir kurz die wichtigsten
- Punkte aus beiden Bereichen durch so beginnt man bei den redoxration damit dass man schaut ob die Koeffizienten auf
- Edukt und Produktseite auch korrekt sind also dass der massenerhaltungssatz eingehalten wird dies muss man aber
- zunächst nur für die Atome berücksichtigen welche eine oxidationszahländerung erfahren damit
- kommen wir auch schon zum nächsten Schritt die Oxidationszahlen für alle Atome
- aufstellen und danach diese mit Hilfe des elektronenausgleiches anpassen danach
- muss man falls notwendig den Ladungsausgleich je nach milieö mit Oxoniumionen oder Hydroxidionen
- durchführen beim stoffausgleich passt man die Anzahl der Sauerstoff und Wasserstoffatome auf Edukt und
- Produktseite durch das Hinzufügen von Wassermolekülen im richtigen steöchiometrischen Verhältnis an um die
- fertige Redoxgleichung aus den teilgleichungen zu erhalten muss man darauf achten dass in der oxidations und
- reduktionsgleichung gleich viele Elektronen vorkommen falls dies nicht der Fall ist multipliziert man in der
- Regel die teilgleichungen über das kleinste gemeinsame Vielfache der Elektronen damit man diese dann
- herauskürzen kann und macht dann daraus eine gesamtgleichung bei der klassischen Titration aus der säurebasechemie stellt
- man zunächst eine neutralisationsgleichung auf dabei entstehen immer ein Salz und Wasser
- danach bildet man das stoffmengenverhältnis von der gesuchten Größe zur gegebenen Größe da man in der
- Regel keine Stoffmenge berechnen soll muss man die Stoffmenge durch eine andere Variable ersetzen wenn man die
- gesuchte Variable in seiner Formel hat dann löst man nach dieser auf setzt die gegebenen Werte ein und berechnet das
- Ergebnis bei Berechnungen zur Titration benötigt man typischerweise die Formel Z Berechnung der
- stoffmengenkonzentration und zur Berechnung der Stoffmenge über die Masse der Hauptunterschied einer
- reduxxtiration zu einer klassischen säurebasetiration ist dass an Stelle der neutralisationsgleichung für die
- Berechnung eine redoxreaktionsgleichung verwendet werden muss der Äquivalenzpunkt ist dabei nicht
- dadurch gegeben dass Oxoniumionen und Hydroxidionen im gleichen Verhältnis vorliegen sondern der zu oxidierende
- oder reduzierende Stoff hat vollständig weiter reagiert es gibt unterschiedliche Möglichkeiten wie dieser Äquivalenzpunkt
- sichtbar gemacht werden kann die einfachste Methode ist wenn einer der Reaktionspartner wie bei der
- manganometrie oder der bromatometrie bereits eine Eigenfarbe mit sich bringt und man durch einen Umschlag am
- Äquivalenzpunkt diesen erkennen kann bei einigen reduxitrationen haben die Reaktionspartner aber keine Farbe oder
- keinen umschlagsbereich am Äquivalenzpunkt dafür gibt es spezielle reduxindikatoren wie den
- jodstärkeekomplex oder feroin oder auch eriochrom schwarz t Standardaufgaben denen man aus diesem Bereich begegnet
- umfassen damit die manganometrie bromatometrie iodometrie mit dem stärkekomplex und der komplexometrie zur
- wasserhärtebestimmung natürlich kann man auch noch eine Vielzahl anderer redoxzitration durchführen jedoch
- sollten die genannten mit am häufigsten in Aufgaben vorkommen das praktische bei der redoxitration ist dass das Vorgehen
- zur Lösung dieser Aufgaben eigentlich immer identisch ist abgesehen von einigen zusätzlichen Stolpersteinen die
- man einbauen kann das allgemeine Vorgehen besprechen wir im Folgenden am einfachsten gehen wir die
- redox an einem konkreten Beispiel durch dafür betrachten wir eine Aufgabe zur manganometrie bestimme mit Hilfe der
- manganometrie die Konzentration einer schwefelsauren Wasserstoffperoxidlösung bis bei der
- tiitration keine weitere Entfärbung der kaliumpermaganatlösung mehr eintritt werden 24 ml einer
- kaliumpermaganatlösung mit der Konzentration 0,01 mol pro Liter verbraucht im Gefäß der Probelösung
- befinden sich vor dem Start der Titration 15 ml Wasserstoffperoxidlösung gibt darüber
- hinaus an wie viele Gramm Wasserstoffperoxid in der Probelösung enthalten sind zunächst notieren wir uns
- alles was gesucht und gegeben ist hier wird nach der Konzentration der schwefelsauberen Wasserstoffperoxid
- Lösung gesucht die Angabe schwefelsaure gibt uns hier nur die Information dass wir uns im sauren Milieu befinden es
- handelt sich nicht um eine Reaktion mit einer Schwefelsäure sondern wir sollen die Konzentration der Wasserstoff per
- oxidlösung bestimmen als nächstes finden wir die Angabe 24 ml einer Kaliumpermanganatlösung und notieren
- diese darüber hinaus wird uns auch die Konzentration von 0,01 mol pro Liter angegeben welche wir natürlich auch
- aufschreiben je nach Aufgabenstellung wird an Stelle von 0,01 mol pro Liter auch die Bezeichnung 0,01 molare Lösung
- verwendet davon nicht verwirren lassen 0,01 molare Lösungen haben die Konzentration 0,01 mol pro Liter dann
- finden wir noch 15 ml Wasserstoffperoxid als Probelösung welche titriert werden soll und zum Abschluss sollen wir auch
- noch die Gramm Wasserstoffperoxid in der Probelösung bestimmen folglich ist die Masse des Wasserstoffperoxids gesucht
- auch wenn das Notieren von gegeben und gesucht nicht wirklich notwendig ist empfiehlt es sich dies trotzdem zu
- machen damit man bei der Aufgabe nichts übersieht darüber hinaus können wir so immer gleich starten und eine gewisse
- Routine sollte uns das Lösen erleichtern als kleinen Einschub stellen wir kurz das Verfahren zur Aufgabe dar wir haben
- hier ein Stativ mit einer Bürette und einem erlenmeierkolben beides muss befüllt
- werden in die Bürette kommt unsere Maßlösung mit der bekannten Konzentration nämlich 0,01 mol pro Liter
- das benötigte Volumen wurde experimentell bestimmt indem man die Maßlösung in die Probelösung bis zum
- Umschlagspunkt Tropfen lässt die Probelösung hat eine unbekannte Konzentration we wir haben das Volumen
- welches in den erlenmeerkolben gegeben wurde exakt abgemessen und auf 15 ml eingestellt wenn man Kalium Permanganat
- zutropft dann werden die manganaationen zu den farblosen manganionen reduziert sobald der Äquivalenzpunkt erreicht ist
- gibt es kein Reduktionsmittel mehr wodurch diese Reduktion nicht mehr stattfinden kann und dann die
- verbleibenden manganationen die Probelösung auch einfärben nachdem man gegeben und
- gesucht notiert hat stellt man direkt die Redoxreaktion auf indem man zunächst die Reduktions und oxidationsgleichung
- notiert bei der reduktionsgleichung werden die manganaationen zu manganionen reduziert in der oxidationsgleichung
- wird der zu oxidierende Stoff Wasserstoff Peroxid zu Sauerstoff oxidiert diese Information muss man
- selbst wissen und wird nicht über die Aufgabenstellung angegeben wer das also noch nicht auf dem Schirm hatte merken
- dass Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff oxidiert wird danach nur noch die Elektronen über die Multiplikation der
- teilgleichungen anpassen und schon haben wir die fertige Redoxgleichung die oxidations und
- reduktionsgleichung brauchen wir im weiteren Verlauf nicht mehr jetzt geht es ans
- stoffmengenverhältnis dabei empfehlen wir immer das stoffmengenverhältnis der gesuchten Größen zu den gegebenen Größen
- aufzustellen damit man beim Umformen weniger beachten muss das heißt man schreibt auf den Bruchstrich die
- Stoffmenge der Verbindung zu der wir etwas berechnen sollen und unter dem Bruchstrich die Stoffmenge der
- Verbindung von der wir die vollständigen Angaben zur Berechnung der Stoffmenge oder direkt die Stoffmenge selbst
- angegeben haben natürlich kann man das stoffmengenverhältnis auch anders herum bilden aber dann bitte darauf achten
- dass man es richtig auflöst für diese Aufgaben benötigen wir dem Naach das stoffmengenverhältnis von
- Wasserstoffperoxid zu den manganationen welches 5 zu2 ist einfach die Koeffizienten aus der reduxsgleichung
- abschreiben dann lösen wir zur Gesuch Stoffmenge auf indem wir mit der Stoffmenge der manganaationen
- multiplizieren damit erhalten wir dass die Stoffmenge des Wasserstoffperoxids g=ich 5 halbe malte
- Stoffmenge der permanganaationen ist das koeffizientenverhältnis wird in den nächsten Schritten dann gerne vergessen
- deswegen am besten direkt farbig markieren damit man es nicht übersieht jetzt geht's zum Auflösen
- einsetzen und berechnen unser stoffmengenverhältnis haben wir bereits ein wenig umgeformt aber im nächsten
- Schritt müssen wir unser Wissen darüber nutzen dass die Stoffmenge gleich der Multiplikation der
- stoffmengkonzentration des Stoffes und des Volumens der Lösung ist deswegen können wir die Variable n in unserer
- Gleichung mit diesem term ersetzen und erhalten dass die Stoffmenge von Wasserstoff Peroxid = 5/be mal der
- Konzentration der manganaden mal dem Volumen der manganaaden Lösung ist wobei wir das einfach auch mit
- vmno4- notieren jetzt können wir die Werte 0,01 mol pro Liter und 0,024 l einsetzen ausrechnen und erhalten damit
- 6 x 10 hoch-4 Mol da die Konzentration sich über n durch v berechnen lässt können wir diese jetzt für
- Wasserstoffperoxid berechnen dabei benötigen wir noch das Volumen von 0,015 l aus der Angabe und berechnen dass die
- stoffmengkonzentration von Wasserstoffperoxid 4 x 10 hoch-2 Mol pro Liter
- ist die Aufgabenstellung will ja auch noch von uns dass wir die Menge von Wasserstoff per in der Lösung berechnen
- entsprechend brauchen wir die Formel Stoffmenge ist gleich Masse durch molare Masse die Stoffmenge haben wir gerade
- berechnet und die molare Masse finden wir über das Periodensystem der Elemente heraus wir lösen nach der Masse auf
- indem wir mit der molaren Masse multiplizieren somit erhalten wir Stoffmenge mal molare Masse ist gleich
- die Masse was wir direkt umdrehen können damit unsere gesuchte Größe vor dem ist gleich steht dann setzen wir die Werte 6
- x 10 hoch-4 Mol und 34 0147 g pro Mol ein und multiplizieren diese die Masse an wasserstoffperoxid ist damit 2,04 x
- 10 hoch-2 g die Aufgabe ist damit gelöst wir gehen noch kurz auf eine Alternative Herangehensweise ein so kann
- man nachdem man das stoffmengenverhältnis soweit aufgestellt und umgeformt hat in den Formeln direkt
- nach der gesuchten Größe weiter umformen und auflösen zur Berechnung der Konzentration bedeutet dies dass man die
- Stoffmenge von Wasserstoffperoxid direkt durch die Konzentration mal das Volumen von Wasserstoffperoxid ersetzt dann
- durch das Volumen von Wasserstoff Peroxid teilt und damit erhält man die Formel zur Berechnung der Konzentration
- für die Berechnung der Masse geht man nach demselben Prinzip vor man ersetzt die Stoffmenge durch Masse durch molare
- Masse und formt damit folgendermaßen um noch mit der molaren Masse multiplizieren und wir erhalten die
- fertige Formel zur Berechnung der Masse von Wasserstoffperoxid welche der beiden Methoden man verwendet spielt keine
- Rolle wenn man die Stoffmenge als Zwischenprodukt benötigt bietet es sich an die schrittweise Berechnung
- durchzuführen das wichtigste noch einmal zusammengefasst zunächst sollte man gegebene und gesuchte Angaben aus der
- Aufgabenstellung notieren wennleich das nicht unbedingt notwendig ist im nächsten Schritt stellt man die
- reduxreaktion auf ohne Reaktionsgleichung funktionieren hrationen nicht deswegen nicht vergessen
- danach bildet man wie in einer surebasetration das stoffmengenverhältnis und abschließend
- muss man nach den gesuchten Größen auflösen die Werte aus der Angabe einsetzen und
- berechnen weitere chemieinhalte findet ihr unter [email protected] falls ihr Fragen
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