Eisentablette, Desinfektionsmittel, Pökelsalz — zehn Übungen zu Ablauf, Rechnung und Fehlern der Redoxtitration.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Eisen bestimmen: Ablauf
AFB I
Ordnen Sie die Arbeitsschritte einer permanganometrischen Eisen(II)-Bestimmung in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Bürette mit KMnO₄-Lösung spülen und füllen, Nullpunkt einstellen
2Probelösung mit der Vollpipette in den Erlenmeyerkolben geben
3Mit verdünnter Schwefelsäure ansäuern
4Maßlösung zutropfen, bis die Rosafärbung 30 s bestehen bleibt
5Verbrauch ablesen und Titration zweimal wiederholen
6Mittelwert bilden und Stoffmenge über das Verhältnis 1 : 5 berechnen
Die Bürette wird mit Maßlösung, nicht mit Wasser gespült — sonst wird die Maßlösung verdünnt.
Ansatz: Zuerst wird das Gerät vorbereitet.
Weiter: Ausgewertet wird erst nach mehreren Titrationen.
A2
Stimmt das?
AFB I
Entscheiden Sie, ob die Aussage zur Permanganometrie zutrifft.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Äquivalenz bedeutet bei Redoxtitrationen: gleich viele abgegebene und aufgenommene Elektronen.
Ansatz: Welche Farbe hat MnO₄⁻, welche Mn²⁺?
Weiter: Was ist bei der Redoxtitration „äquivalent“?
A3
Warum Schwefelsäure?
AFB I
Geben Sie alle zutreffenden Gründe an, warum bei der Permanganometrie mit Schwefelsäure angesäuert wird.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
S hat in SO₄²⁻ schon die höchste OZ (+VI) und kann nicht weiter oxidiert werden — anders als Cl⁻ in Salzsäure.
Ansatz: Sieh dir die Teilgleichung MnO₄⁻ → Mn²⁺ an.
Weiter: Kann Sulfat noch Elektronen abgeben?
A4
Eisentablette
AFB II
Eine Eisentablette wird in verdünnter Schwefelsäure gelöst und auf 100,0 mL aufgefüllt. 20,0 mL dieser Lösung verbrauchen 7,20 mL KMnO₄-Lösung (\(c = 0{,}0100\,\text{mol/L}\)). Berechnen Sie die Masse an Eisen in der Tablette (\(M(\ce{Fe}) = 55{,}85\,\text{g/mol}\)).
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
n(MnO₄⁻) =mmol
n(Fe²⁺) in 20,0 mL =mmol
n(Fe) in der Tablette =mmol
m(Fe) =mg
MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O. Häufig vergessen: der Faktor 5 (100,0 mL / 20,0 mL) für die Aliquotierung.
Ansatz: Ein MnO₄⁻ nimmt 5 e⁻ auf, ein Fe²⁺ gibt 1 e⁻ ab.
Weiter: Titriert wurde nur ein Fünftel der Lösung.
A5
Wasserstoffperoxid im Desinfektionsmittel
AFB II
25,0 mL einer verdünnten Wasserstoffperoxid-Lösung verbrauchen 18,0 mL KMnO₄-Lösung (\(c = 0{,}0200\,\text{mol/L}\)). Dabei entsteht Sauerstoff. Bestimmen Sie die Konzentration an H₂O₂.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Ordnen Sie jeder Titrationsart die Art zu, wie der Endpunkt erkannt wird. Die Säure-Base-Titration kennen Sie aus Kapitel 3.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Bei der Iodometrie hängt die Beobachtung davon ab, ob Iod verbraucht (Blau verschwindet) oder im Überschuss zugegeben wird (Blau erscheint).
Ansatz: Wo ist ein Stoff selbst farbig?
Weiter: Iod + Stärke = blau: Wird Iod verbraucht oder zugegeben?
A7
Lückentext: die langsamen ersten Tropfen
AFB II
Erklären Sie, warum sich bei einer Permanganat-Titration die ersten Tropfen nur langsam entfärben.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Zu Beginn enthält die Lösung noch keine -Ionen. Diese wirken als für die Reaktion. Weil der Katalysator selbst ein der Reaktion ist, spricht man von . Mit jedem Tropfen entsteht mehr Mn²⁺, die Reaktion läuft deshalb immer ab.
Fe³⁺ ist der Ablenker. Das Erwärmen der Oxalsäure-Probe auf 60 °C beschleunigt die Anfangsphase zusätzlich.
Ansatz: Welches Teilchen entsteht aus MnO₄⁻?
Weiter: Ein Katalysator, den die Reaktion selbst bildet …
A8
Fehlerquellen beurteilen
AFB III
Beurteilen Sie, wie sich der Fehler auf die berechnete Eisen(II)-Konzentration auswirkt.
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Fehler
zu hoch
zu niedrig
egal
Bürette nur mit Wasser gespült
mit Salzsäure angesäuert
Kolben noch nass
Probe lange an der Luft
übertitriert
Luftblase in der Bürettenspitze entweicht
Nasser Kolben: die Stoffmenge Fe²⁺ bleibt gleich. An der Luft wird Fe²⁺ durch O₂ zu Fe³⁺ oxidiert, das Permanganat nicht mehr reduziert — zu wenig Verbrauch.
Ansatz: Führt der Fehler zu mehr oder zu weniger abgelesenem Verbrauch?
Weiter: Verdünnt Wasser im Kolben die Stoffmenge?
A9
Trickaufgabe: Das Etikett
AFB III
Eine Maßlösung ist mit „c(1/5 KMnO₄) = 0,1 mol/L“ beschriftet. 20,0 mL einer Eisen(II)-Lösung verbrauchen 15,0 mL. Ermitteln Sie c(Fe²⁺).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Die Äquivalentkonzentration c(1/5 KMnO₄) zählt Elektronen: c(KMnO₄) = 0,02 mol/L. n(e⁻) = 0,1 mol/L · 15,0 mL = 1,5 mmol = n(Fe²⁺); c = 1,5 mmol / 20,0 mL = 0,075 mol/L. Wer 0,1 mol/L als c(KMnO₄) nimmt, erhält das Fünffache (0,375 mol/L).
Ansatz: „1/5 KMnO₄“ bezieht sich auf ein Elektron.
Weiter: c(KMnO₄) = c(1/5 KMnO₄) / 5.
A10
Protokoll: Nitrit im Pökelsalz
AFB III
Überprüfen Sie das Auswertungsprotokoll (\(\ce{2 MnO4- + 5 NO2- + 6 H+}\) \(\ce{-> 2 Mn^2+ + 5 NO3- + 3 H2O}\)) und markieren Sie die fehlerhaften Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der Kehrwert-Fehler in Zeile 4 ist der häufigste Rechenfehler bei Redoxtitrationen: Das Verhältnis muss so stehen, dass n(Probe) · z(Probe) = n(Maß) · z(Maß).
Ansatz: Rechne die Elektronenbilanz für Zeile 4 nach.
