Aufgabenstellung
Durch eine
Titration soll die unbekannte Konzentration von 20 Milliliter Natronlauge bestimmt
werden. Als Maßlösung wird Salzsäure mit der Konzentration 1 Mol pro Liter verwendet.
Der Neutralisationspunkt wird beim Verbrauch von 7 Milliliter Maßlösung
angezeigt.
Lösungsansatz: Bei der Neutralisation von Natronlauge
mit Salzsäure neutralisieren sich H3O+-Ionen und OH−-Ionen im Verhältnis 1 zu 1. Daher gilt für die Neutralisation, dass die
Stoffmenge des Chlorwasserstoffs in der verbrauchten HCl-Lösung der
Stoffmenge
des Natriumhydroxids in der Probelösung entspricht. In einem Liter
Salzsäure mit der Konzentration 1mol/l ist ein Mol Chlorwasserstoff
gelöst. In 0,007 Liter wären also 0,007 Mol Chlorwasserstoff enthalten. Die gleiche Stoffmenge Natriumhydroxid
muss sich auch in 20 Milliliter der unbekannten Lösung befinden. Wie viel Mol NaOH würde also ein Liter dieser Natronlauge enthalten?
20 ml = 0,007 mol
1000 ml = x mol
x = 0,007 mol ÷ 20 ml × 1000 mol = 0,35 mol
Ergebnis: Die
Natronlauge in der Probelösung besitzt eine Konzentration
von 0,35 Mol pro Liter. Und welche Massenkonzentration besitzt
sie? Dazu muss man die Molmasse von Natriumhydroxid berechnen oder aus
einem Tabellenwerk entnehmen. Die Molmasse von NaOH beträgt 40 Gramm pro Mol. Aus der Gleichung zur Molmasse kann man nach dem Umformen die
Masse von 0,35 Mol NaOH berechnen:
M = m ÷ n | Umformen
m = M × n
m = 40 g/mol × 0,35 mol = 14 g
In einem Liter der Probelösung wären also 14 Gramm Natriumhydroxid gelöst. Das entspricht einer Massenkonzentration
von 1,4%.