Vom Ablesen über das Stoffmengenverhältnis bis zur Fehlerbetrachtung — zehn Übungen zur Maßanalyse.
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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
Geräte der Maßanalyse
AFB I
Ordnen Sie jedem Gerät seine Aufgabe bei der Titration zu.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Pipette und Messkolben sind auf ein festes Volumen geeicht, nur die Bürette misst ein veränderliches Volumen.
Ansatz: Welches Gerät misst ein beliebiges Volumen?
Weiter: Der Erlenmeyerkolben hat keine genaue Skala.
A2
Lückentext: Was am Äquivalenzpunkt passiert
AFB I
Beschreiben Sie die Vorgänge bei der Titration von Salpetersäure mit Kalilauge.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Die Kalilauge ist die mit bekannter Konzentration. Die zugetropften reagieren mit den der Probe zu Wasser. Sind beide in gleicher Stoffmenge umgesetzt, ist der erreicht; der macht ihn durch einen Farbumschlag sichtbar.
„Pipette“ passt nicht: Sie dient zum Abmessen der Probe, nicht zur Anzeige.
Ansatz: Welche Teilchen reagieren bei jeder Neutralisation?
Weiter: Wer zeigt das Ende an?
A3
Stimmt's? — Arbeiten mit der Bürette
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
Entscheidend ist immer: Ändert der Fehler die Stoffmenge der Probe oder das abgelesene Volumen der Maßlösung?
Ansatz: Denken Sie an Stoffmengen, nicht an Volumina.
Weiter: Die Bürettenskala wächst nach unten.
A4
Schwefelsäure in der Autobatterie
AFB II
10,0 mL verdünnte Batteriesäure verbrauchen 13,6 mL Natronlauge mit \(c = 0{,}200\) mol/L. Berechnen Sie \(c(\ce{H2SO4})\).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
n(NaOH) = 0,200 mol/L · 13,6 mL = 2,72 mmol; n(H₂SO₄) = ½ · 2,72 mmol = 1,36 mmol; c = 1,36 mmol : 10,0 mL = 0,136 mol/L. Wer 1 : 1 rechnet, erhält 0,272 mol/L.
Ansatz: H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O
Weiter: n(H₂SO₄) = ½ n(NaOH).
A5
Säuregehalt von Speiseessig
AFB II
10,0 mL Speiseessig werden im Messkolben auf 100,0 mL verdünnt. 20,0 mL davon verbrauchen 16,1 mL Natronlauge (\(c = 0{,}100\) mol/L). Ermitteln Sie die Massenkonzentration der Essigsäure (M = 60,05 g/mol).
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Beurteilen Sie, wie sich der Fehler auf die berechnete Konzentration der Probe auswirkt.
Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Fehler
zu klein
ohne Einfluss
zu groß
Bürette nur mit Wasser gespült
Erlenmeyerkolben noch nass
einen Tropfen über den Umschlag titriert
Luftblase in der Bürettenspitze entweicht beim Titrieren
Pipette nur mit Wasser gespült
Anfangsstand 1,20 mL statt 0,00 mL
Alles, was mehr Maßlösung abzulesen erzwingt (verdünnte Maßlösung, Übertitrieren, Luftblase), macht das Ergebnis zu groß. Eine verdünnte Probe enthält weniger Säure — Ergebnis zu klein. Wasser im Kolben ändert die Stoffmenge nicht.
Ansatz: Fragen Sie: Mehr oder weniger abgelesener Verbrauch?
Weiter: Die Luftblase täuscht Volumen vor, das nie in den Kolben floss.
A7
Mix: Vom Verbrauch zum pH-Wert (3.2.5)
AFB II
20,0 mL Salzsäure verbrauchen 12,5 mL Natronlauge (\(c = 0{,}100\) mol/L). Wenden Sie Ihr Wissen aus 3.2.5 an: Welchen pH-Wert hatte die Salzsäure vor der Titration?
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
c(HCl) =mol/L
pH =
c = 0,100 · 12,5 / 20,0 = 0,0625 mol/L; starke Säure: pH = −lg 0,0625 = 1,20. So lässt sich ein pH-Wert aus einer Titration vorhersagen und mit dem pH-Meter kontrollieren.
Ansatz: Erst c aus der Titration.
Weiter: Starke Säure: pH = −lg c₀.
A8
Citronensäure im Entkalker
AFB III
Der Massenanteil der dreiprotonigen Citronensäure in einem Entkalker-Pulver soll bestimmt werden. Planen Sie das Vorgehen, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Pulverprobe auf der Analysenwaage genau einwiegen
2Im Messkolben lösen und auf 100,0 mL auffüllen
3Mit der Vollpipette 20,0 mL in den Erlenmeyerkolben geben, Indikator zugeben
4Mit Natronlauge bis zum bleibenden Umschlag titrieren, dreimal wiederholen
5n(Citronensäure) = ⅓ · n(NaOH) berechnen und mit 5 multiplizieren
6m = n · M bilden und durch die Einwaage teilen
Der Faktor 5 berücksichtigt, dass nur ein Fünftel der Lösung titriert wurde; der Faktor ⅓ die drei Protonen der Citronensäure.
Ansatz: Erst wiegen und lösen, dann ein Aliquot titrieren.
Weiter: Rechnung: Verhältnis aus der Gleichung, dann Hochrechnen.
A9
Formel für Barytwasser
AFB II
Barytwasser (Bariumhydroxid-Lösung) wird mit Salzsäure bekannter Konzentration titriert. Leiten Sie die Formel für \(c(\ce{Ba(OH)2})\) her, indem Sie sie zusammensetzen.
Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Ba(OH)₂ + 2 HCl → BaCl₂ + 2 H₂O: n(Ba(OH)₂) = ½ n(HCl). Der Faktor 2 gehört deshalb in den Nenner, nicht in den Zähler.
Ansatz: Reaktionsgleichung aufstellen.
Weiter: Ein Ba(OH)₂ verbraucht zwei HCl.
A10
Trickaufgabe: Vier Messwerte
AFB III
Je 25,0 mL Kalilauge werden mit Salzsäure (\(c = 0{,}100\) mol/L) titriert. Verbrauch: 14,35 mL; 14,40 mL; 15,20 mL; 14,30 mL. Werten Sie die Messreihe aus und geben Sie c(KOH) an.
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
15,20 mL weicht um fast 1 mL ab — ein Ausreißer (z. B. übertitriert) und wird verworfen. Mittelwert 14,35 mL → c = 0,100 · 14,35 / 25,0 = 0,0574 mol/L. Mit Ausreißer ergäbe sich fälschlich 0,0583 mol/L.
