Indikatoren bei Titrationen: Übungen – Chemie Leistungskurs

A1

Wo schlägt er um?

AFB I

Ordnen Sie die Indikatoren danach ein, in welchem Bereich ihr Umschlagsbereich liegt.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).

1sauer (pH < 6)

2um den Neutralpunkt

3alkalisch (pH > 8)

Die Zahl im Namen verrät nichts — entscheidend ist allein das Intervall. Phenolrot liegt knapp über 7 und damit noch im Bereich um den Neutralpunkt.

Ansatz: Schauen Sie auf die Grenzen des Intervalls.

Weiter: pH 6 bis 8 gilt als Bereich um den Neutralpunkt.

A2

Stimmt's? — Endpunkt und ÄP

AFB I

Entscheiden Sie jeweils, ob die Aussage stimmt.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.

Aussage 1 von 5

Der Endpunkt ist ein Signal des Indikators, der ÄP eine Stoffmengenbedingung.

Ansatz: Was ist der Endpunkt, was der ÄP?

Weiter: Am ÄP ist der pH-Wert nur bei starker Säure und Base 7.

A3

Farbwechsel zuordnen

AFB I

Ordnen Sie jedem Indikator seinen Farbwechsel von sauer nach alkalisch zu.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.

Bei den Phthaleinen ist die saure Form farblos — man sieht nur das Erscheinen der Farbe am Endpunkt.

Ansatz: Phthaleine sind im Sauren farblos.

Weiter: Bromthymolblau ist im Neutralen grün (Mischfarbe).

A4

Welcher Indikator passt?

AFB II

Bestimmen Sie für jede Titration (je 0,1 mol/L) alle geeigneten Indikatoren.

Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.

Titration	Methylorange	Methylrot	Phenolphthalein
Kalilauge mit Salpetersäure
Ammoniak-Lösung mit Salzsäure
Milchsäure mit Natronlauge
Pyridin (pKs(PyH⁺) = 5,25) mit Salzsäure

Stark/stark: großer Sprung um pH 7. Ammoniak: ÄP ≈ 5,3. Milchsäure: ÄP ≈ 8,3. Pyridin: ÄP ≈ 3,3 — nur Methylorange liegt dort. Methylorange schlägt bei Kalilauge/Salpetersäure schon 0,3 mL vor dem ÄP an, daher nicht empfehlenswert.

Ansatz: Berechnen oder schätzen Sie zuerst pH(ÄP).

Weiter: Base am ÄP → alkalisch, Säure am ÄP → sauer.

A5

Zu früher Umschlag

AFB II

20,0 mL Essigsäure (c = 0,10 mol/L, pKs = 4,75) werden mit Natronlauge (c = 0,10 mol/L) und Methylrot titriert. Der Indikator zeigt bei pH 5,0 die Mischfarbe. Berechnen Sie, wie viel Natronlauge bis dahin zugegeben wurde.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.

Bei pH 5,0 gilt c(A⁻) : c(HA) = 10^(5,0 − 4,75) = 1,78, also sind 1,78 : 2,78 = 64 % der Säure umgesetzt → 0,64 · 20,0 mL = 12,8 mL statt 20,0 mL. Der Fehler von −36 % zeigt: Methylrot ist hier völlig ungeeignet.

Ansatz: Welcher Anteil der Essigsäure liegt bei pH 5,0 schon als A⁻ vor?

Weiter: c(A⁻) : c(HA) = 10^(pH − pKs).

A6

Vorgehen bei der Indikatorwahl

AFB II

Stellen Sie das Vorgehen bei der Wahl eines Indikators für eine unbekannte Titration in der richtigen Reihenfolge dar.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.

1Säure und Base als stark oder schwach einstufen

2Teilchen am ÄP bestimmen und pH(ÄP) berechnen

3Lage und Größe des pH-Sprungs abschätzen

4Indikator wählen, dessen Umschlagsbereich im Sprung um pH(ÄP) liegt

5Wenige Tropfen zugeben und bis zum bleibenden Farbumschlag titrieren

Wer gleich den Indikator „nach Gefühl“ wählt, überspringt den entscheidenden Schritt: pH(ÄP) aus den Teilchen am ÄP (3.3.3).

Ansatz: Ohne pH(ÄP) keine begründete Wahl.

Weiter: Der Indikator kommt erst ganz zum Schluss in die Probe.

A7

Mix: pH am ÄP für Methylamin (3.3.3)

AFB II

25,0 mL Methylamin-Lösung (c = 0,20 mol/L; pKs(CH₃NH₃⁺) = 10,64) werden mit Salzsäure (c = 0,20 mol/L) titriert. Ermitteln Sie pH(ÄP) als Grundlage für die Indikatorwahl.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.

\(V_\text{ÄP}\) = mL
\(c(\ce{CH3NH3+})\) am ÄP = mol/L
pH(ÄP) =

c = 5,0 mmol : 50,0 mL = 0,100 mol/L; pH = ½(10,64 + 1,00) = 5,82 — Methylrot (4,4–6,2) passt, Phenolphthalein nicht.

Ansatz: Am ÄP liegt die Säure CH₃NH₃⁺ vor.

Weiter: pH = ½(pKs − lg c) mit der verdünnten Konzentration.

A8

Fehlersuche im Laborbericht

AFB III

Überprüfen Sie den Bericht zur Titration von Natronlauge mit Salzsäure (je 0,001 mol/L) und markieren Sie die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.

Verdünnung verkleinert den Sprung — die Liste geeigneter Indikatoren schrumpft auf die, die nahe pH(ÄP) umschlagen.

Ansatz: Wie ändert sich der Sprung beim Verdünnen?

Weiter: Drei Zeilen sind falsch.

A9

Sprung und Säurestärke

AFB III

Schätzen Sie ab, wie sich die Eignung von Phenolphthalein gegenüber der Titration von Essigsäure mit Natronlauge (je 0,1 mol/L) verändert.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = viel schlechter, 2 = schlechter, 3 = gleich, 4 = besser, 5 = viel besser. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.

1 = viel schlechter5 = viel besser

Titration von Propansäure (pKs = 4,87) statt Essigsäure

Titration von Phenol (pKs = 9,99) statt Essigsäure

Säure und Lauge beide auf 0,001 mol/L verdünnt

Titration von Salzsäure statt Essigsäure

Titration von Ammoniak-Lösung mit Salzsäure statt Essigsäure mit Natronlauge

Propansäure und Salzsäure: Umschlag bleibt im Sprung (gleich gut). Phenol hat keinen Sprung, Ammoniak ÄP bei pH 5,3 — Phenolphthalein schlägt dort weit vor dem ÄP um. Beim Verdünnen wird der Sprung kürzer, der Umschlag schleppender.

Ansatz: Wo liegt pH(ÄP), und wie groß ist der Sprung?

Weiter: Kein Sprung → kein scharfer Umschlag.

A10

Trickaufgabe: Essigsäure mit Ammoniak

AFB III

Essigsäure (pKs = 4,75) soll mit Ammoniak-Lösung (pKs(NH₄⁺) = 9,25) titriert werden, beide 0,1 mol/L. Begründen Sie, welche Aussagen zutreffen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.

Falle: pH(ÄP) ≈ 7 lädt zu Bromthymolblau ein. Weil vor und nach dem ÄP jeweils ein korrespondierendes Paar vorliegt (CH₃COOH/CH₃COO⁻, NH₄⁺/NH₃), ändert sich der pH-Wert nur flach — der Umschlag zieht sich über mehrere Milliliter.

Ansatz: Ein Indikator braucht einen steilen Sprung.

Weiter: Was liegt vor und nach dem ÄP vor?

Übungen: Indikatoren bei Titrationen

Übungsaufgaben