Indizierungsmoeglichkeiten

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Komplexometrische Titrationen und Indikatoren

Bei der Vorbereitung auf Euer Examen zum Thema Massanalyse, speziell zu komplexometrischen Titrationen und den dabei verwendeten Indikatoren, gibt es einige Schlüsselkonzepte und spezifische Indikatoren, die Ihr gründlich verstehen solltet. Komplexometrische Titrationen sind ein wichtiges analytisches Werkzeug zur Quantifizierung von Metallionen in Lösungen. Dieser Abschnitt konzentriert sich auf das Verständnis dieser Titrationen mit einem Fokus auf den Indikator Eriochromschwarz T und seine spezifischen Eigenschaften.

Grundlagen der komplexometrischen Titrationen

Komplexometrische Titrationen basieren auf der Bildung von stabilen Komplexen zwischen Metallionen und einem Komplexbildner, typischerweise EDTA (Ethylenediamintetraessigsäure). Für die genaue Bestimmung des Endpunktes einer solchen Titration sind Indikatoren unerlässlich, die die Fähigkeit besitzen, durch Farbänderung den Aquivalenzpunkt zu signalisieren.

Wichtig zu wissen

Indikatoren in der Komplexometrie müssen mit den Metallionen labilere Komplexe bilden als EDTA. Sie sind organische Farbstoffe, deren Farbe sich abhängig davon ändert, ob sie frei vorliegen oder an Metallionen gebunden sind.

Eriochromschwarz T: Ein lehrreiches Beispiel

Eriochromschwarz T gehört zu diesen Indikatoren und zeichnet sich durch seine spezifischen Eigenschaften und Reaktionsweisen aus. Verständnis für die Funktion und Handhabung von Eriochromschwarz T ist entscheidend, denn das IMPP fragt besonders gerne nach den Details solcher Indikatoren.

pH-Wertabhängigkeit und Farbänderung

Eriochromschwarz T zeigt unter pH 6 eine weinrote Farbe, zwischen pH 7 und 11 eine blaue Farbe und wechselt zu Orange bei einem pH-Wert über 12. Diese pH-Abhängigkeit ist essentiell für die korrekte Anwendung des Indikators, da sie die Farbänderung beim Erreichen des Äquivalenzpunktes beeinflusst.
Der Indikator formt mit zweiwertigen Metallionen einen purpurfarbenen Komplex, der durch Zugabe von stärkeren Komplexbildern wie EDTA zerstört wird, was die Grundlage für die Indikation des Äquivalenzpunktes bildet.

Wichtige Aspekte von Eriochromschwarz T

Hydroxyfunktionen: Die Hydroxyfunktionen von Eriochromschwarz T müssen deprotoniert sein, um Metallionen komplexieren zu können, was erst bei einem pH-Wert über 6 effektiv geschieht.
Oxidationsempfindlichkeit: In alkalischer Lösung ist Eriochromschwarz T besonders oxidationsempfindlich, da eine erhöhte Elektronendichte oxidierende Reaktionen fördert. Dies ist ein entscheidender Faktor, der in Experimenten beachtet werden muss.

Indikatoren in der Komplexometrie

Es ist wichtig, dass Ihr versteht, dass nicht alle Indikatoren für komplexometrische Titrationen geeignet sind. Sulfophthaleine, beispielsweise, sind Säure-Base-Indikatoren und bilden keine Metallkomplexe, weshalb sie in diesem Kontext unbrauchbar sind.

Merke

Für die direkte Titration ist ein passender Indikator notwendig. Bei Abwesenheit eines geeigneten Indikators kann eine Rücktitration durchgeführt werden.

Einfluss des Pufferzusatzes

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Notwendigkeit eines Pufferzusatzes, um schädliche pH-Schwankungen während der Titration zu minimieren. Der pH-Wert beeinflusst nicht nur die Farbe von Indikatoren wie Eriochromschwarz T, sondern auch die Stabilität des zu bestimmenden Metallkomplexes.

Zusammenfassung

Farbänderung als Indikation des Äquivalenzpunkts: Indikatoren in komplexometrischen Titrationen zeigen Farbänderungen, wenn der Äquivalenzpunkt erreicht ist, bedingt durch die Bildung oder Zerstörung von Komplexen mit Metalionen.
Eriochromschwarz T und pH-Abhängigkeit: Eriochromschwarz T ändert seine Farbe in Abhängigkeit vom pH-Wert, was ihn für die Anwendung in komplexometrischen Titrationen besonders geeignet macht. Er zeigt verschiedene Farben in unterschiedlichen pH-Bereichen an, was zur genauen Bestimmung des Äquivalenzpunkts beiträgt.
Labile vs. stabile Komplexe: Für eine effektive Titration müssen die Indikatoren mit den Ziel-Metallionen labilere Komplexe im Vergleich zu den mit dem Chelatbildner (z.B. EDTA) gebildeten stabilen Komplexen formen.
Nicht geeignet für Alkalimetalle: Eriochromschwarz T kann nicht zur Bestimmung von Alkalimetallionen verwendet werden, was die Auswahl des Indikators abhängig von der zu bestimmenden Metallionensorte macht.
Oxidationsempfindlichkeit in alkalischen Lösungen: Eriochromschwarz T und Indikatoren mit ähnlichen Strukturen sind besonders oxidationsempfindlich in alkalischen Lösungen, was die Bedingungen für ihre Verwendung einschränkt.
Rücktitration bei fehlendem geeignetem Indikator: Wenn kein geeigneter Indikator für die direkte Titration vorhanden ist, wird stattdessen eine Rücktitration durchgeführt.

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Footnotes

Credits Eriochromschwarz T. Grafik: Peter Krimbacher, Erio T, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons ↩︎