Aufgaben Berechnungen zum Ansetzen von Lösungen

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Aufgaben Berechnungen zum Ansetzen von Lösungen :
Berechnen
Sie
die
Einwaagen
bzw.
Mischvolumina
zum
Ansetzen
folgender
Stammlösungen. Es sollen jeweils 100 ml Lösung hergestellt werden.
a) Ein 80 mg/l Phosphatstandard aus Natriumdihydrogenphosphat-Dihydrat.
13,14 mg NaH2PO4∙2H2O in 100 ml Wasser
b) 13%-ige Salpetersäure aus 33%-iger Salpetersäure und Wasser.
ρ (33 Gew.-% HNO3) ≈ 1,207 g/ml (oder g/cm3)
ρ (13 Gew.-% HNO3) ≈ 1,073 g/ml
35 ml HNO3 (33 Gew.-%) mit 65 ml Wasser
c) 60%-ige Ameisensäure aus 98%-iger und 10%-iger Ameisensäure (AS).
ρ (98 Gew.-% AS) ≈ 1,22 g/ml
ρ (60 Gew.-% AS) ≈ 1,13 g/ml
ρ (10 Gew.-% AS) ≈ 1,03 g/ml
52,62 ml 98 Gew.-% CHOOH mit 47,38 ml 10 Gew.-% CHOOH
d) 0,5 M Salzsäure aus rauchender Salzsäure (37%).
ρ (37 Gew.-% HCl) ≈ 1,183 g/ml (oder g/cm3)
4,17 ml HCl mit 95,83 ml Wasser
e) Ein 60 mg/l Eisenstandard aus Eisen(III)nitrat-Nonahydrat.
43,4 mg Fe(NO3)3∙9H2O in 100 ml Wasser
f) Ein 50 mg/l Nitratstandard aus Eisen(III)nitrat-Nonahydrat.
10,86 mg Fe(NO3)3∙9H2O in 100 ml Wasser
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g) Eine 0,1 M Chlorid-Lösung aus Magnesiumchlorid.
0,476 g MgCl2 in 100 ml Wasser
Aufgaben Säure-Base-Titration:
SB-1: pH-Wert einer NaOH-Lösung
Welchen pH-Wert hat eine Lösung von 0,0005 mol/l NaOH?
pH = 10,7
SB-2: pH-Wert einer Essigsäurelösung
Berechnen Sie den pH-Wert einer Essigsäurelösung (HAc) der Konzentration 0,1 mol l-1.
Die Säurekonstante der Essigsäure (für die Dissoziation: HAc  H+ + Ac- ) beträgt KS =
1,8∙10-5 mol l-1.
pH = 2,87
SB-3: Titrationskurve einer schwachen Säure
Skizzieren Sie die Titrationskurve einer schwachen Säure und erklären Sie
die Bereiche.
SB-4: pH-Wert einer Pufferlösung (Henderson-Hasselbach-Gleichung)
Berechnen Sie den pH-Wert einer Pufferlösung, die durch Lösen von 2 g wasserfreiem
Natriumacetat in 200 ml einer Essigsäurelösung der Konzentration 0,1 mol/l hergestellt
wurde. (Die dadurch bedingte geringfügige Volumenvergrößerung soll bei
der
Berechnungen unberücksichtigt bleiben; KS (HAc) = 1,810-5 mol/l). Wie ändert sich der
pH-Wert bei einer Verdünnung um den Faktor 10?
pH = 4,83
SB-5: Säure-Base-Titration
0,123 g
verunreinigte
Neutralisation
unbekannter
unter
Soda
(=Natriumcarbonat)
Verdrängung
Konzentration. 10 mL
des
dieser
erfordern
Kohlendioxids
Schwefelsäure
zur
18,4 mL
vollständigen
Schwefelsäure
neutralisieren
12,0 mL
Natronlauge der Konzentration c(NaOH) 0,1 mol/L.
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Geben Sie alle Reaktionsgleichungen an und berechnen Sie den Massenanteil des
Natriumcarbonats in der verunreinigten Soda.
ω(Natriumcarbonat) = 95,14 Gew.-%
Aufgaben Redox-Titration:
R-1: Redoxgleichungen
Metallisches Zinn löst sich in konzentrierter Salpetersäure unter Bildung von Zinnstein
(SnO2) und Stickstoffdioxid auf. Bestimmen Sie für diese Redoxreaktion die
Oxidationsstufen der Edukte und Produkte und stellen Sie für diese Reaktion alle
Teilgleichungen sowie die Gesamtgleichung nach dem im Seminar vorgestellten Schema
auf.
R-2: Redoxgleichungen
Eine saure Kaliumpermanganat-Maßlösung stand mehrere Tage an Licht. Was kann in
dieser Zeit passiert sein (mit Reaktionsgleichung)? Wie können Sie die
Kaliumpermanganat-Konzentration der Maßlösung ermitteln (Stichworte!)?
R-3: Redoxtitration
Ein technisches Produkt soll auf seinen Gehalt an Mangan(IV)oxid untersucht werden.
Dazu werden 0,185 g des Produktes mit konzentrierter Salzsäure behandelt, wobei
Chlor und Mangan(II)chlorid entsteht. Das freigesetzte Chlor wird zur iodometrischen
Bestimmung in eine Kaliumiodid-Lösung eingeleitet. Bei der anschließenden Titration
werden 40 mL Natriumthiosulfatlösung der Konzentration 0,1 mol/L verbraucht.
Berechnen Sie den Massenanteil an Mangan(IV)oxid im untersuchten technischen
Produkt. Die Redoxreaktionen aller ablaufenden Reaktionen sind anzugeben.
[M(O) = 15,999 g/mol; M(Mn) = 54,938 g/mol]
ω(Mangan(IV)oxid) = 94 Gew.-%
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R-4: Redoxtitration
Der Gehalt an Arsenwasserstoff in einem Gasgemisch wurde folgendermaßen bestimmt:
3,0 l der Gasmischung im Normalzustand (1 mol = 22,4 l) wurden durch ein erhitztes
Glasrohr geleitet. Das elementar abgeschiedene Arsen wurde dann in Arsenitionen
AsO33- umgewandelt und mit Iodlösung der Konzentration 0,05 mol/l titriert. Der
Verbrauch bis zum Äquivalenzpunkt betrug 30,0 ml Iodlösung. Stellen Sie die
Redoxteilgleichungen sowie die Gesamtgleichung auf und berechnen Sie den
Volumenanteil des Arsenwasserstoff im Gasgemisch in %.
ν(Arsenwasserstoff) = 1,12 Vol.-%
Aufgaben Komplexometrie:
K-1:
(a) Erläutern Sie in Stichworten wie ein Komplex allgemein aufgebaut ist.
(b) Nennen Sie 2 Beispiele für anorganische Liganden!
(c) Was versteht man unter einem Chelatliganden?
K-2: Nomenklatur
(a) Benennen Sie folgende Komplexe:
[CoCl(NH3)5]Cl2
K3[Co(NO2)6]
[PtCl4(NH3)2]
[Cr2(NH3)9(OH)2]Cl4
(b) Geben Sie die Formeln folgender Verbindungen:
Natrium-pentacyanonitrosylferrat(III)
Natrium-tertahydroxodiaquaaluminat(III)
Trinitrotriammincobalt(III)
Diclorotetraamminplatin(IV)-sulfat
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K-3: Chelatkomlexe
Geben Sie die Valenzstrichformeln folgender Verbindungen einschließlich (Partial-)
Ladungen und freier Elektronenpaare an:
(a) Ni(II)-Dimethylglyoxim-Komplex
(b) Zn(II)-EDTA-Komplex
K-4: Komplexometrische Bestimmung von Aluminium
Der Aluminiumgehalt einer Lösung soll komplexometrisch bestimmt werden. Dazu
werden 25 ml der Probe mit 50 ml einer 0,1 molaren EDTA-Lösung versetzt und mit
Salzsäure angesäuert. Die Lösung wird gekocht und nach dem Abkühlen auf einen pH von
5-6 eingestellt. Als Indikator wird Xylenolorange verwendet. Bis zum Umschlagpunkt
werden 17,25 mL einer 0,1 molaren Zinksulfatlösung verbraucht.
(a)
Wie nennt man diese Titrationsart? Weshalb wird keine direkte Titration
des Aluminiums mit EDTA durchgeführt? Weshalb wird die Lösung gekocht?
(b)
Berechnen Sie die Konzentration des Aluminiums in g/l der unbekannten
Probe.
c(Al) = 3,534 g/l
Aufgaben Löslichkeit:
L-1:
Wieviel g folgender Substanzen können maximal in 100 ml H2O gelöst werden?
(a)
Ag2S (KL = 5,5·10–51 mol3/l3)
(b)
PbSO4 (KL = 1,3·10–8 mol2/l2)
a) m(Ag2S) = 2,7610–16 g
b) m(PbSO4) = 3,46 mg
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L-2: Löslichkeit von Bleisulfid
Sie fällen 0,1 mol/l Pb2+ mit Sulfidionen. Berechnen Sie die Löslichkeit der Verbindung,
wenn Sie
(a)
eine äquivalente Menge S2– zugeben.
(b)
die doppelte Menge S2– einsetzen.
(KL(PbS) = 10-29mol2/l2)
a) L = 3,1610–15 mol/l
b) Lc = 10-28 mol/L
L-3: Löslichkeit von Zinkhydroxid
Zinkionen sollen aus einer Salzlösung durch Ausfällen als Hydroxid entfernt werden.
Welcher
pH-Wert
muss
eingestellt
werden
um
eine
quantitative
Fällung
(Restkonzentration der Zinkionen in Lösung: 110-5 mol/L) von Zinkhydroxid zu
erreichen? Geben Sie hier auch die Reaktionsgleichung für die Fällung des Zink als
Zinkhydroxid an. (KL = 3,0  10-16 mol3/L3)
pH= 8,74
L-4: Löslichkeit von Calciumoxalat
Mit wie viel ml Wasser darf ein Calciumoxalatniederschlag gewaschen werden, wenn
höchstens 0,2 mg Calciumoxalat in Lösung gehen dürfen? [M(C) = 12,01 g/mol; M(O) =
16,00 g/mol; M(Ca) = 40,08 g/mol]
(KL(Calciumoxalat) = 1,810-9 mol2/L2)
V = 36,8mL
L-5: Löslichkeit von Silbersalzen
Eine Lösung enthält 0,10 mol/l Cl– und 0,01 mol/l CrO42–. Berechnen Sie ob bei der
allmählichen Zugabe von festem AgNO3 zuerst AgCl oder Ag2CrO4 ausfällt! (Annahme:
Das Volumen bleibt durch die Feststoffzugabe unverändert!; (KL(AgCl) = 1,710–10 mol2/l2;
KL(Ag2CrO4) = 1,910–12 mol3/l3)
cAgCl(Ag+) = 1,710–9 mol/L
cAg2CrO4(Ag+) = 1,410–5 mol/L
 Es fällt zuerst AgCl aus.
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