Ergänzende Informationen zum Praktikum

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1 Philipps-Universität Marburg Medipraktikum Ergänzende Informationen zum Praktikum Assistent: Markus Dörr Wintersemester 10/11

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Bemerkungen II 2 Puerberechnung IV 2.1 Berechnung der theoretischen Puerwerte IV 2.2 Berechnung der experimentell ermittelten Puerkapazität IV 2.3 Berechnung der theoretisch ermittelten Puerkapazität V 2.4 Vergleich V I

3 1 Allgemeine Bemerkungen 1 Allgemeine Bemerkungen Beim Schreiben von Protokollen geht es darum möglichst knapp und präzise einer anderen Person (die den gleichen Wissenstand, wie man selbst besitzt) den durchgeführten Versuch und das Ergebnis zu schildern, sodass die andere Person im Stande ist den Versuch selber genauso durchzuführen und die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Bitte alles ausformulieren und keine Stichpunkte. Aufgabenstellung: Versuch, Buch und Seitenzahlen notieren, nichts extra Schreiben. Bsp.: Versuch 9:, Buch zum Praktikum, S Durchführung: Hier wird erläutert was gemacht und wie dabei verfahren wurde. Es soll einer anderen Person, die den gleichen Wissenstand wie man selbst besitzt, der Versuch geschildert werden. Das bedeutet, dass diese Person weiss, wie man titriert! Wichtig sind hier vor allem die eingesetzten Lösungen mit Konzentrationen und Mengen. (Dazu gehört nicht: Es wurde eine 0.1 M Lösung erstellt, es wurde die Bürette bis zur Nullmarke gefüllt, oder Es wurde ein gereinigter Erlenmeyerkolben genutzt.) Bsp.: Es wurden 10 Salzsäure unbekannter Konzentration mit 0.1 M Natronlauge unter Verwendung von Phenolphtalein als Indikator titriert. Beobachtung: Hier werden nur Beobachtungen dokumentiert. Keine Deutungen, oder Rechnungen. II

4 1 Allgemeine Bemerkungen Bsp.: Es trat nach 5.90 ein Farbumschlag von farblos nach pink auf. Deutung: Hier werden die Ergebnisse aus der Beobachtung gedeutet und dokumentiert. Eventuell durchzuführende Rechnungen werden auch hier niedergeschrieben. Die Fehlerdiskussion kommt am Ende dieses Abschnitts. Auf sinnvolles Runden (auf 2 Stellen) und sinnvolle Angabe der Einheiten achten. Zu genaue Werte täuschen eine Genauigkeit vor, die nicht gegeben ist (ein Umsatz von täuscht vor dass man auf der Bürette auch die gleiche Anzahl an Nachkommastellen abgelesen hat, z.b , was nicht möglich ist). Bsp.: Reaktionsgleichungen aufzeichnen (falls aq., oder Sonstiges angegeben wird, muss jede Komponente der Reaktionsgleichung damit versehen werden, nicht nur die Hälfte, Niederschläge mit Pfeil nach unten hinter der Verbindung, entweichende Gase mit Pfeil nach oben). Durch Zugabe von Natronlauge wird die Säure 1:1 umgesetzt und es entsteht Natriumchlorid als Salz. Durch folgende Berechnung mit einem Titer von 1,04 und einem Verbrauch von 5.90 Natronlauge, wird ein Umsatz von X.XX erhalten: Berechnung mit Zwischenschritten notieren. III

5 2 Puerberechnung 2 Puerberechnung So hier also die Anleitung zur Berechnung von Aufgabe 11. Es sollte die Puerkapazität für die im Versuch gemessenen Werte ermittelt werden. Diese Puerkapazität sollte dann mit der theoretisch berechneten Puerkapazität verglichen werden. Die theoretische Puerkapazität kann mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch Gleichung ermittelt werden. (Alle Gruppen, die einen Puer mit dem ph > 5.0 einstellen sollten, werden bei Zugabe von Natriumhydroxid den Puerbereich verlassen. Es liegt dann eine starke Base (NaOH) vor.) 2.1 Berechnung der theoretischen Puerwerte Als Beispiel sollte hier der Puer auf den ph-wert 4.2 eingestellt werden. Nun wird die Henderson-Hasselbalch Gleichung angewandt, wobei zu beachten ist, dass 1 an Base zugegeben wird. In Aufg. 10 wurde auf 50 verdünnt und es wurden dann nur 25 genutzt, daher muss die Molmasse von 25 durch 2 geteilt werden. (7,05 folgt aus der Berechnung in Aufg. 10.) Für den unverdünnten Puer gilt dann: ph = 4, 75 + log ( ) 25, 00 /2 + 1 = 4, 34 7, 05 /2 1 Für den verdünnten Puer wurde auf 1 zu 10 verdünnt, also muss zusätzlich durch 10 geteilt werden (insgesamt also durch 20): ph = 4, 75 + log ( ) 25, 00 / = 5, 48 7, 05 / Berechnung der experimentell ermittelten Puerkapazität Angenommen es wurden folgende Messwerte mit dem ph-papier ermittelt: unverdünnt: ph=4,4 verdünnt: ph=5,6 Dann folgt daraus die experimentelle Puerkapazität: IV

6 2 Puerberechnung unverdünnt: β exp unverd = 1 /25 4, 2 4, 4 = 0, 2000 verdünnt: β exp verd = 1 /25 4, 2 5, 6 = 0, 0286 Zu erkennen ist, dass die Puerkapazität bei einer konzentrierten Puerlösung höher ist (viel Natronlauge bewirkt eine kleine Änderung des ph-wertes) als die einer verdünnten Puerlösung. Zu beachten ist, dass immer die Dierenz zum ursprünglichen Puerwert (hier: 4,2) berechnet wird. (Es wird hier der Betrag genutzt, da ein negatives Vorzeichen physikalisch keinen Sinn ergibt. Die Dierenz wird also immer als positiver Wert angegeben.) 2.3 Berechnung der theoretisch ermittelten Puerkapazität Die Berechnung erfolgt analog zu der Berechnung der experimentellen Puerkapazität: unverdünnt: β theo unverd = 1 /25 4, 2 4, 34 = 0, 2764 verdünnt: β theo verd = 1 /25 4, 2 5, 48 = 0, Vergleich Um einen Vergleich anzustellen wird der Fehler bei verdünnten und unverdünnten zwischen dem theoretischen und experimentellen Werten verglichen: unverdünnt: V

7 2 Puerberechnung Abweichung(%) = β theo unverd β exp unverd β theo unverd Abweichung(%) = 0, , , 2764 = 0, 2764 = 27, 64 % verdünnt: Abweichung(%) = β theo unverd β exp unverd β theo unverd Abweichung(%) = 0, , , 0312 = 0, 0833 = 8, 33 % Es fällt auf, dass der Fehler zwischen der theoretischen und experimentell ermittelten Puerkapazität bei einem unverdünnten Puer wesentlich gröÿer ist, als bei einem verdünnten Puer. Diese Abweichungen können aus dem Ablesen des Indikatorpapiers resultieren, da dadurch der ph-wert nur in Stufen abgelesen werden kann. Eine genauere Methode würde das Messen mit Hilfe einer ph-glaselektrode ermöglichen. Des Weiteren ist erkennbar, dass bei einer unverdünnten Puerlösung schon kleine Veränderungen zu groÿen Fehlern führen können, was durch die Berechnung der Puerkapazität selbst gegeben ist. Kleine Werte im Nenner sorgen selbst bei geringer Abweichung für groÿe Unterschiede. VI