Analytik: Quali. und Quant. Analyse
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Analysis of Chiral Organic Molecules
P. Schreier, A. Bernreuther, M. Huffer
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Analytik: Quali. und Quant. Analyse Nasschemische Nachweise (z.B. Trennungsgang) und Gehaltsbestimmungen per Titration, Gravimetrie, Konduktometrie, etc.

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Alt 18.05.2008, 23:18   #1   Druckbare Version zeigen
cleric weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 132
Lachen Voltametrie: Quant. iodometrischer Chromatnachweis

Quantitativer iodometrischer Chromatnachweis mit voltametrischer Äquivalenzpunktbestimmung


Einen wunderschönen guten Abend!

Ich habe vor 2 Wochen einen quantitativen Nachweis von Chromat CrO42-durchgeführt.
Jetzt will ich einem Kommilitonen den Versuch erneut erklären. Leider habe ich mein Protokollheft noch nicht wieder.

Da mir eine (ziemlich versierte) Kommilitonin meinen Ausführungen aufs Heftigste widersprochen hat, möchte ich euch nochmal fragen, ob meine Erinnerung so richtig ist.


Also, in eine schwefelsaure Chromat-Lösung gebe ich einen Überschuss Iodid I- (z.B. Kaliumiodid KI) welches durch das Chromat zu Iod I2 oxidiert wird (alles eisgekühlt und langsam).

Jetzt soll die Iodmenge bestimmt werden, mit welcher dann auf den Chromatgehalt zurückgerechnet werden kann. Durch Titration mit Thiosulat S2O32- wird das Iod I2 wieder zu Iodid I- reduziert.
Der Äquivalenzpunkt, an dem alles Iod I2 zu Iodid I- reduziert wurde kann z.B. über einen Farbindikator (Stärke) bestimmt werden oder voltametrisch. Ich habe es voltametrisch bestimmt.


Und hier beginnt das Problem, bei dem meine Kommilitonin widersprochen hat.
Ich bin mir sicher, dass wir Folgendes gemacht haben:
Wir haben einen Strom durch die Lösung geleitet. Die Stromstärke wurde konstant gehalten und möglichst niedrig. Es wurde ein Gerät benutzt, welches die Spannung variiert hat, sodass trotz geändertem Widerstand der selbe Strom fließt (U = R*I). Diese Spannung wird gemessen.

Ich weiss nun nicht genau wieso, aber solange Iod I2 in der Lösung enthalten ist, wird der Strom gut geleitet.
Mal kindlich verdeutlicht: Meine Kathode will 100 Elektronen e- an die Lösung abgeben (konstante Stromstärke). Solange auch 100 Iod I2-Moleküle vorhanden sind, die den Strom an die Anode leiten, bleibt der Widerstand gering.

Titriere ich nun Thiosulfat S2O32- in die Lösung, vernichte ich das Iod I2, es wird zu Iodid I-.

Solange ich immernoch mindestens 100 Iod I2-Moleküle habe, sehe ich kaum eine Änderung an der Spannung.
An dem Punkt, an dem nur noch 99 Iod I2-Moleküle habe, versucht das Gerät das eine Elektron e-, das nicht durch Iod I2 weitergeleitet werden kann, irgendwie anders loszuwerden. Es elektrolysiert Wasser zu H2. Das erfordert eine viel viel höhere Spannung, als das Elektron einfach durchzuleiten. Daher treibt das Gerät die Spannung solange hoch, bis das Elektron das Wasser elektrolysiert hat. Diesen Spannunganstieg messen wir am Voltmeter als einen plötzlichen sehr steilen Anstieg. An dem Punkt, an dem die Spannung am höchsten ist, ist der Äquivalenzpunkt.
Anhand der zugeführten Menge Thiosulfat S2O32- kann man ausrechnen, wieviel Iod I2 zerstört werden musste, d.h. wieviel Iod I2 in der Lösung enthalten war und anhand dessen kann man die Menge Chromat errechnen (alles über die Reaktionsgleichungen).


Sooo, jetzt kann ich mich noch an ein paar Kleinigkeiten erinnern die der Assistent erwähnt hat:

- "Du hast die Polarisationsspannung total vernachlässigt."
Ich denke, die Polarisationsspannung tritt dann auf, wenn alles Iod I2 vernichtet wurde. Es findet nicht nur eine Elektrolyse statt, sondern auch eine Deformierung der Atomhüllen (das versteh ich jedenfalls unter Polarisation). Ich weiss aber nicht, weshalb das so wichtig ist, das erklärt nur den so gewaltigen Spannungsanstieg am Äquivalenzpunkt, aber zum Verständniss ist das doch nicht wichtig, der Versuch würde auch klappen wenns diese Spannung nicht gäbe, oder?


- "Wir führen keine Elektrolyse durch."
Nee tun wir nicht, aber am Äquivalenzpunkt geht der Widerstand sprunghaft nach oben weil Wasser elektrolysiert wird (und von mir aus noch ein paar andere Effekte wie die Polarisationsspannnung).


- "Schaut euch nochmal die Definition des EMK an."
Ehm, hab ich, ich verstehe den Zusammenhang aber nicht. Eine EMK tritt nur auf wenn man 2 Halbzellen miteinander verbindet. Wir haben nichtmal eine.
Die beiden Elektroden bestehen ja nicht aus Chromat.


- "Wieso geht nach dem Äquivalenzpunkt die Spannung wieder langsam zurück?"
Mhm vielleicht weil ich immer mehr Ionen in die Lösung gebe, und je mehr Elektrolyten ich in einer Lösung habe, desto besser leitet die Lösung (wenngleich auch nicht annähernd so gut wie das gute Iod I2 da die Ionen sich ständig gegenseitig behindern).
cleric ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 19.05.2008, 23:50   #2   Druckbare Version zeigen
cleric weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 132
Empört AW: Voltametrie: Quant. iodometrischer Chromatnachweis

Lieg' ich nun so falsch, dass keiner sich traut mir ehrlich zu sagen was für einen Unsinn ich geschrieben hab', aus Angst wegen Beleidigung gebannt zu werden ?
cleric ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.05.2008, 21:15   #3   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Voltametrie: Quant. iodometrischer Chromatnachweis

Zitat:
Zitat von cleric Beitrag anzeigen
- "Wir führen keine Elektrolyse durch."
Nee tun wir nicht, aber am Äquivalenzpunkt geht der Widerstand sprunghaft nach oben weil Wasser elektrolysiert wird (und von mir aus noch ein paar andere Effekte wie die Polarisationsspannnung).
Du hast es erfasst. Wir führen hier in der Tat keine Elektrolyse durch. Der starke Anstieg des Widerstandes (oder das Versiegen des Stroms) ist darauf zurückzuführen, dass dein einziges Redoxpaar, welches an deinen Elektroden (ich vermute mal Pt) reversibel ist, nicht mehr da ist : das I2/I- Paar. Durch die Titration hast du es ersetzt durch S4O62-/S2O32-, welches nicht reversibel ist. Mit einer eventuellen Elektrolyse des Wassers hat das ganze nichts zu tun.
Die Titration heisst übrigens dead-stop Titration, weil man bis zum Erliegenkommen ("Absterben")des Stroms titriert.

Ausserdem würde ich das ganze als Biamperometrie bezeichnen, nicht als Voltammetrie...
lg
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
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Stichworte
chromat, iodometrie, iodometrisch, voltametrie, voltametrisch

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