Calconcarbonsäure: Unterschied zwischen den Versionen
Dg (Diskussion | Beiträge) |
Dg (Diskussion | Beiträge) |
||
| Zeile 13: | Zeile 13: | ||
* {{farbig|white|red|Ca<sup>2+</sup>-Ionen bilden mit Calconcarbonsäure einen roten Komplex, der vergleichsweise instabil ist.}} | * {{farbig|white|red|Ca<sup>2+</sup>-Ionen bilden mit Calconcarbonsäure einen roten Komplex, der vergleichsweise instabil ist.}} | ||
| − | * {{farbig|white|blue|Ca<sup>2+</sup>-Ionen bilden mit EDTA einen stabileren | + | * {{farbig|white|blue|Ca<sup>2+</sup>-Ionen bilden mit EDTA einen stabileren farblosen Komplex. Es erscheint die blaue Eigenfarbe der Calconcarbonsäure.}}<br /> |
=== Titration === | === Titration === | ||
| Zeile 20: | Zeile 20: | ||
* 1 mL Calconcarbonsäure-Lösung hinzugeben. | * 1 mL Calconcarbonsäure-Lösung hinzugeben. | ||
* Die [[Bürette]] wird mit der Na<sub>2</sub>-EDTA-Maßlösung (''[[Konzentration|c]]'' = 0,1 mol/L) befüllt und bis zur Farbänderung von rotviolett nach blau titriert. | * Die [[Bürette]] wird mit der Na<sub>2</sub>-EDTA-Maßlösung (''[[Konzentration|c]]'' = 0,1 mol/L) befüllt und bis zur Farbänderung von rotviolett nach blau titriert. | ||
| − | * Das | + | * Das EDTA als stärkerer Komplexbildner entreißt dem roten Calconcarbonsäure-Komplex das Calcium und bildet einen farblosen Ca-EDTA-Komplex. Am Umschlagpunkt erscheint die blaue Eigenfarbe der freien Calconcarbonsäure. |
| − | * Aus der bis zum Farbumschlag hinzu gegebenen EDTA-Menge lässt sich die Ca-Konzentration der Probelösung und damit die Menge des ursprünglich vorhandenen Calciums berechnen. Bei einem | + | * Aus der bis zum Farbumschlag hinzu gegebenen EDTA-Menge lässt sich die Ca-Konzentration der Probelösung und damit die Menge des ursprünglich vorhandenen Calciums berechnen. Ca und EDTA reagieren im Stoffmengenverhältnis 1:1. Bei einem Verbrauch von z. B. ''[[Volumen|V]]''(EDTA) = 23 mL gilt also: |
{| | {| | ||
| Zeile 53: | Zeile 53: | ||
* '''Bewertung:''' Der Calciumgehalt der Trinkwasserprobe wird mit 92,2 mg / 100 mL bestimmt, das entspricht einem Gehalt von 922 mg/L. Im Vergleich zum (nicht mehr gültigen) Grenzwert aus der Altfassung der Trinkwasserverordnung von 1990 liegt der Probe-Wert mehr als doppelt so hoch. Gemessen an der Empfehlung, mit der Nahrung täglich ca. 700 mg Calcium aufzunehmen, kann der Messwert als unbedenklich gelten. | * '''Bewertung:''' Der Calciumgehalt der Trinkwasserprobe wird mit 92,2 mg / 100 mL bestimmt, das entspricht einem Gehalt von 922 mg/L. Im Vergleich zum (nicht mehr gültigen) Grenzwert aus der Altfassung der Trinkwasserverordnung von 1990 liegt der Probe-Wert mehr als doppelt so hoch. Gemessen an der Empfehlung, mit der Nahrung täglich ca. 700 mg Calcium aufzunehmen, kann der Messwert als unbedenklich gelten. | ||
| + | |||
==== Verallgemeinerung ==== | ==== Verallgemeinerung ==== | ||
Der Verbrauch von 1 mL EDTA-Lsg. mit ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]'' = 0,1 mol/L entspricht einem Ca-Gehalt von 4,008 mg. | Der Verbrauch von 1 mL EDTA-Lsg. mit ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]'' = 0,1 mol/L entspricht einem Ca-Gehalt von 4,008 mg. | ||
Version vom 18. Januar 2015, 20:09 Uhr
| Calconcarbonsäure | ||
|---|---|---|
| vernetzte Artikel | ||
| Komplexometrische Titration | quantitative Analyse | |
Calconcarbonsäure ist eine spezifische Nachweisreagenz zur komplexometrischen Bestimmung von Calcium. Man nutzt hierbei den Effekt, dass Calcium mit verschiedenen Liganden unterschiedlich farbige Komplexe bildet. Die Bestimmungsgrenze liegt bei ca. 0,5 mg/L.
Inhaltsverzeichnis
Herstellung der Calconcarbonsäure-Lösung
Calconcarbonsäure ist in Wasser unlöslich, in Ethanol löst sie sich mit violetter Farbe, in Alkalihydroxidlösung wie Natronlauge löst sie sich unter Salzbildung mit blauer Farbe auf. Laborüblicher Ansatz ist eine Lösung von 0,4 g Calconcarbonsäure in 100 mL Ethanol. Begrenzt haltbar.
Laborpraxis: Bestimmung des Calciumgehaltes in Trinkwasser
Mit der Nahrung sollten täglich ca. 700 mg Calcium aufgenommen werden. Ein Grenzwert für den Calciumgehalt in Trinkwasser gemäß Trinkwasserverordnung in der gültigen Fassung ist NICHT festgelegt, in der Altfassung von 1990 lag der Grenzwert für Ca bei 400 mg/L.
Eine Wasserprobe soll auf ihren Calciumgehalt überprüft werden. Dies kann z. B. mit Hilfe der Calconcarbonsäure erfolgen.
Bei der Titration Calciumionen gegen EDTA mit Calconcarbonsäure als Indikator lassen sich zwei konkurrierende Komplex-Reaktionen der Calciumionen beobachten:
- Ca2+-Ionen bilden mit Calconcarbonsäure einen roten Komplex, der vergleichsweise instabil ist.
- Ca2+-Ionen bilden mit EDTA einen stabileren farblosen Komplex. Es erscheint die blaue Eigenfarbe der Calconcarbonsäure.
Titration
- In einem Erlenmeyerkolben werden 100 mL der Ca-haltigen Probelösung durch Zugabe von ca. 10 mL Natronlauge (c = 1 mol/L) auf einen pH-Wert von 12 und 13 eingestellt (s. u.: Störfaktor Magnesium).
- 1 mL Calconcarbonsäure-Lösung hinzugeben.
- Die Bürette wird mit der Na2-EDTA-Maßlösung (c = 0,1 mol/L) befüllt und bis zur Farbänderung von rotviolett nach blau titriert.
- Das EDTA als stärkerer Komplexbildner entreißt dem roten Calconcarbonsäure-Komplex das Calcium und bildet einen farblosen Ca-EDTA-Komplex. Am Umschlagpunkt erscheint die blaue Eigenfarbe der freien Calconcarbonsäure.
- Aus der bis zum Farbumschlag hinzu gegebenen EDTA-Menge lässt sich die Ca-Konzentration der Probelösung und damit die Menge des ursprünglich vorhandenen Calciums berechnen. Ca und EDTA reagieren im Stoffmengenverhältnis 1:1. Bei einem Verbrauch von z. B. V(EDTA) = 23 mL gilt also:
|
|
|
Aus diesem Zwischenergebnis und lässt sich über die molaren Massen von Ca die absolute Menge an Calcium berechnen, die in der Lösung enthalten ist:
- Gegeben: M(Ca) = 40,08 g · mol−1 gemäß PSE; V(Ca-Lsg.) = 100 mL; c(Ca-Lsg.) gemäß Zwischenergebnis, z. B. 0,023 mol/L
- Gesucht: m(Ca)
- Einsetzen: m(Ca) = 0,023 mol/L · 0,1 L · 40,08 g · mol−1
- Antwort: m(Ca) = 0,092 g = 92,2 mg
- Bewertung: Der Calciumgehalt der Trinkwasserprobe wird mit 92,2 mg / 100 mL bestimmt, das entspricht einem Gehalt von 922 mg/L. Im Vergleich zum (nicht mehr gültigen) Grenzwert aus der Altfassung der Trinkwasserverordnung von 1990 liegt der Probe-Wert mehr als doppelt so hoch. Gemessen an der Empfehlung, mit der Nahrung täglich ca. 700 mg Calcium aufzunehmen, kann der Messwert als unbedenklich gelten.
Verallgemeinerung
Der Verbrauch von 1 mL EDTA-Lsg. mit c = 0,1 mol/L entspricht einem Ca-Gehalt von 4,008 mg.
Störung durch Magnesium
Da EDTA auch mit Magnesium-Ionen Komplexe bildet, wird Natronlauge zugesetzt, um die Magnesium-Ionen im pH-Bereich 12 - 13 als Hydroxid auszufällen und damit den Störfaktor zu entfernen. Andernfalls würde man einen vermeintlich höheren Ca-Gehalt, also die Summe von Magnesium und Calcium bestimmen.
Calconcarbonsäure an der BBS Winsen
Calconcarbonsäure ist in der Sammlung der BBS Winsen vorhanden und kann für Experimente genutzt werden. Hierbei gilt:
|
Auf allen Chemikalien-Gefäßen, die an der BBS Winsen verwendet werden, finden sich codierte Hinweise auf Gefährdungen und entsprechende Vorsorgemaßnahmen beim Umgang mit dieser Chemikalie. Diese sogenannten H- & P-Sätze hängen gemeinsam mit den Arbeitsregeln für Schülerexperimente als Betriebsanweisung im Chemieraum aus und müssen in jedem Fall beachtet werden! |
Weblinks
- Calconcarbonsäure als Google-Suchbegriff
- Calconcarbonsäure in der Wikipedia
- Calconcarbonsäure hier in bs-wiki.de mit Google
- Calconcarbonsäure als Youtube-Video
- Michaela Kampner: Quantitative Calciumgehaltsbestimmung der Milch, Auszug aus der Examensarbeit: Schulversuche mit Milch und Einsatzmöglichkeiten im Chemieunterricht. Hinweis: Die wasserunlösliche Calconcarbonsäure nicht im giftigen Methanol, sondern in Ethanol lösen.
