B) Bromometrie
Br2 + 2eˉ -> 2Brˉ E° = 1,07V
Brom-ML:
Herstellen: Br2 unlöslich in Wasser (lösen in HCl oder KBr)
Einstellen: As4O6
MGL: AsO3³ˉ + Br2 + H2O -> AsO4³ˉ + 2Brˉ + 2H+
Indikator: Indigokarmin (blau) oder Methylorange (rot). Der Farbstoff wird durch Br2 zerstört.
Bestimmungen:
AsO3³ˉ
S²ˉ, SO3²ˉ, S2O3²ˉ
Bestimmung von NH3, NH4+:
Br2 + OHˉ -> OBrˉ + Brˉ + H2O gemesserner ÜS an Brom
3OBrˉ + 2NH3 -> N2 + 3Brˉ + 3H2O dazugeben.
OBrˉ + Brˉ + 2H+ -> Br2 + H2O neq(NH3) = neq(Br2) – neq(AsO3³ˉ)
AsO3³ˉ + Br2 + H2O -> AsO4³ˉ + 2Brˉ + 2H+ V; ceq neq = ceq*V
Bestimmung von Phenol:
C6H5OH + 3Br2 -> C6H2Br3OH + 3HBr
Br2 + 2Iˉ -> I2 + 2Brˉ
I2 + 2S2O3²ˉ -> 2Iˉ + S4O6²ˉ
Bsp.:
Phenol Tribromphenol
Bestimmung von Phenolen und aromatischen Aminoverbindungen:
x = OH oder NH2
R = Reste (können verschieden sein.)
Salicylsäure (O-Hydroxybenzoesäure):
C6H4OHCOOH + 3Br2 -> C6H2B3OH + 3HBr + CO2
p-Hydroxybenzoesäure:
C6H4OHCOOH + 3Br2 -> C6H2B3OH + 3HBr + CO2
Anilin:
C6H5NH2 + 3Br2 -> C6H2B3NH2 + 3HBr
Sulfonamide:
Findet man bei Antidiabetiker, Dioretiken und zur Chemotherapie.
Oxin:
Nachweis
von Mg.
C) Bromatometrie
Reagenz ist Brom. Wird in Lösung erzeugt.
BrO3ˉ + 5Brˉ + 6H+ -> 3Br2 + N2O
BrO3ˉ + 6Iˉ + 6H+ -> Brˉ + 3I2 + H2O
KBrO3-ML:
KBrO3 Urtitersubstanz, Berechnen der Einwaage, einwiegen auf Analysenwaage
Bestimmungen:
NH3
Arsen(III) und Antimon(III)
Phenole
Phenol (B11) Praktikum:
25,00mL PL werden in einen Iodzahlkolben(=Erlmeyerkolben mit Schliff) mit 25mL KBrO3-ML (ceq =0,1mol/L), 1g KBr und 5mL 3NHCl versetzt. Nach 25-30 min gibt man eine Lösung von 1g KI dazu, verschließt sofort wieder(damit das Brom nicht verschwindet), schüttelt um und titriert nach 5min. das ausgeschiedene Iod mit Thiosulfat. I: 1mL Stärkelösung
MGL: BrO3ˉ + 5Brˉ + 6H+ -> 3Br2 + 3H2O
C6H5OH + 3Br2 -> C6H2Br3OH + 3HBr
Br2 + 2Iˉ -> I2 + 2Brˉ
I2 + 2S2O3²ˉ -> 3Iˉ + S4O6²ˉ
IGL: I2Iˉ-Stärke + 2S2O3²ˉ -> 3Iˉ + Stärke + S4O6²ˉ
Berechnung:
neq(Phenol) = neq(BrO3ˉ) – neq(S2O3²ˉ)
neq(Phenol) = ceq(BrO3ˉ) * 25mL – ceq(S2O3²ˉ) * V
n(Phenol) = neq(Phenol)/z z = 6
m(Phenol) = n(Phenol) * M (Phenol) * 4
Die Phenolbestimmung erfolgt durch Koppeschaar.
D) Manganometrie
KMnO4-ML:
Wirkt oxidierend, ist keine Urtitersubstanz.
In saurer Lösung (H2SO4):
MnO4ˉ + 5eˉ + 8H+ -> Mn²+ + 4H2O E° = 1,52V d.h. starkes Ox.mittel
E = E° + 0,059 * log c(MnO4) * c(H+)^8 z(MnO4ˉ) = 5
5 c(Mn²+) H+ stark an Red.potential beteiligt.
In neutraler oder schwach alkalischer Lösung:
MnO4ˉ + 3eˉ + 4H+ -> MnO2 + 2H2O z(MnO4ˉ) = 3
Bsp.: ceq(MnO4ˉ) = 0,1mol/L ceq = neq/V
neq = ceq * V -> z -> n -> m -> sauer z = 5
Dann ist die Konzentration nicht 0,1mol/L, sondern man muss diese korrigieren. Wenn z = 3. Alkalisch: ceq(MnO4ˉ) = 3/5
Einstellen der KMnO4-ML:
Natriumoxalat (Sörensalz): Na2C2O4:
5C2O4²ˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ -> 2Mn²+ + 10CO2 + 8H2O
Oxalsäure:
H2C2O4 = 2H2O
Mohr’sches Salz:
Fe(NH4)2(SO4)2 * 6H2O
5Fe²+ + MnO4ˉ + 8H+ -> 5Fe³+ + Mn²+ + 4H2O
Durch Zugabe von Phosphorsäure ist der Endpunkt leichter erkennbar.
Gelbes Blutlaugensalz:
K4[Fe(CN)6]ˉ + 3H2O
5[Fe(CN)6]^4- + MnO4ˉ + 8H+ -> 5[Fe(CN)6]³ˉ + Mn²+ + 4H2O
Fe(II) in Fe(III). MnO4ˉ zu Mn²+ aus gelben Salz zu roten. Man titriert auf violettem Farbton, der sich nicht entfärbt.
Thiosulfat-ML
Iodometrie.
Herstllen der KMnO4-ML:
ceq = 0,1mol/L
Berechnen der Einwaage:
ceq = 0,1mol/L ; V = 1L z = 5
neq = ceq * V
n = neq / z
m = M * n
Einstellung der KMnO4-Lösung mit Na2C2O4-ML (ceq = 0,1mol/L):
25mL Na2C2O4-ML mit 25mL verdünnter H2SO4 versetzen und am Wasserbad erwärmen. Titration mit KMnO4-Lösung. I: Eigenindikation
MGL: 5C2O4²ˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ -> 2Mn²+ +10CO2 + 8H2O
Reaktion ist sehr aufwendig, deshalb Wasserbad.
IGL: MnO4ˉ -> MnO4ˉ
Berechnung:
neq(KMnO4) = neq(Na2C2O4)
ceq(KMnO4) * V(KMnO4) = ceq(Na2C2O4) * 25mL
Bestimmungsbeispiel:
KBr: 2MnO4ˉ + 10Brˉ + 16H+ -> 2Mn²+ + 5Br2 + 8H2O
Br wird verkocht. Man erhitzt Permanent.
H2O2: 2MnO4ˉ + 5H2O2 + 6H+ -> 2Mn²+ + 5O2 + 8H2O
Sind empfindlich in der Hitze. Wird in Eis gestellt. Dann titriert.
NO2ˉ: 2MnO4ˉ + 5NO2ˉ + 6H+ -> 2Mn²+ + 5NO3ˉ + 3H2O
NO2ˉ-Säure ist salpetrige Säure. Umgekehrte Titrationund dann Ph dazu. Titration nach Lunge.
Fe²+: 5Fe²+ + MnO4ˉ + 8H+ -> 5Fe³+ + Mn²+ + 4H2O
Fe iodometrisch bestimmen oder gravimetrisch. Manganometrisch ist nur Fe²+ bestimmbar. Gravimetrisch nur Fe³+. Iodometrisch sind beide. Reduktionsmittel H2S, SO2. Fe³+ -> Fe²+- zuerst reduzieren, dann mit der Formel verarbeiten.
Chlorid stört. Zimmermann-Reinhardt-Lösung
Warum? Weil 2Clˉ -> Cl2 oxidiert. Es kommt eine Mischform heraus. Die beiden Männer fanden heraus, wie man trotz Chlor eine Lösung macht. So kann man Fe²+ trotz Anwesenheit von Cl bestimmen. Darin ist: MnSO4, H3PO4, H2SO4.
E = E° + 0,050 * log [MnO4ˉ][H+]
5 [Mn²+]
Bestimmung von Ameisensäure (HCOOH) (Praktikum B12):
Durchführung:
25mL PL werden mit 1g Na2CO3 und 25mL KMnO4-ML versetzt und 30min. auf dem Wasserbad stehen gelassen. Anschließend werden 25mL Na2C2O4-ML und 25mL verdünnte H2SO4 hinzugeführt und KMnO4-ML titriert.
MGL: HCOOˉ + 2MnO4ˉ + OHˉ -> 2MnO(OH)2 + CO3²ˉ 1. Reak. am Wasserbad
MnO(OH)2 + C2O4²ˉ + 4H+ -> Mn²+ + 2CO2 + 3H2O Mit Oxalat zur Reak
5C2O4²ˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ -> 2Mn²+ +10CO2 + 8H2O ÜS Oxalat mit MnO4ˉtitriert.
IGL: MnO4ˉ -> MnO4ˉ
Berechnung:
neq(HCOOH) = neq(MnO4ˉ) + neq(MnO4ˉ) – neq(C2O4²ˉ)
n(HCOOH) = neq(HCOOH) / z z = 2
m(HCOOH) = M(HCOOH) * n(HCOOH) * 4
Glykolsäure (↓MnO4ˉ): Milchsäure:
