Titrationskurve phosphorsäure mit natronlauge

Diese Titrationskurve ist in diesem Fall das Ergebnis einer Säure-Base-Titration. Der zweite Äquivalenzpunkt befindet sich ungefähr bei einem pH-Wert von 9, wenn vorwiegend nur noch Hydrogenphosphat-Ionen vorliegen. Wasser hergestellt werden. Die Base nimmt diesen Proton als Protonenakzeptor auf. Wasser verdünnt.

Zum Durchführen des Versuchs wird nach jeder Zugabe des Titriermittels der pH-Wert gemessen.

Phosphorsäure

Durchführung

2,5 mL konz.

Entsorgung:

Reste werden neutralisiert und verdünnt über den Abfluss entsorgt.

Erklärung:

Die Protolyse von mehrbasigen Säuren erfolgt Stufenweise, bei der Orthophosphorsäure entsteht nacheinander Dihydrogenphosphat, Hydrogenphosphat und schließlich Phosphat:

H₃PO₄+ OH^----> H₂O + H₂PO₄^-
H₂PO₄^-+ OH^----> H₂O + HPO₄^2-
HPO₄^2-+ OH^----> H₂O + PO₄^3-



Zu Beginn der Titration liegt der pH der reinen Säure zwischen 1 und 2.

Die Bürette wird mithilfe des Trichters mit Natronlauge befüllt und der Flüssigkeitsstand wird abgelesen.

Beim zweiten ÄP liegen nur noch H₂PO₄^-- Ionen vor, am dritten ÄP nur noch -Ionen. Titriert wird wie ohne Messsystem, nach jeder zugegebenen Volumeneinheit Natronlauge wird der angezeigte pH-Wert notiert; es sollte jedoch einige Sekunden gewartet werden (besonders bei älteren Geräten) bis sich das Gleichgewicht in der Messelektrode wieder eingestellt hat.

Der letzte Protolyseschritt spielt erst bei pH-Werten oberhalb von 10 eine wichtige Rolle.

Eine letzte Wasser-Zugabe sorgt dafür, dass die Hydrogenphosphat-Ionen durch die abnehmende Konzentration von Hydroxid-Ionen so gut wie komplett in Phosphat-Ionen überführt werden. Die Protolyse ist ein wichtiger Vorgang zwischen Säuren und Basen nach der Brönsted´schen Säure-Base-Theorie.

Durch Zugabe der NaOH-Maßlösung werden die Phosphorsäure-Moleküle in Dihydrogenphosphat-Ionen überführt, solange bis fast nur noch diese vorliegen - dies geschieht am 1. Ist dies nicht der Fall, sollte vor diesem Versuch Zeit für die Themen aufgewandt werden und an Titrationen wie Salzsäure mit Natronlauge die Verwendung eines pH-Meters geübt werden.

Dadurch ergeben sich ca. Bei der Bestimmung der zweiten Stufe verwendet man Thymolphthalein als Indikator; möchte man die dritte Stufe titrieren (ungenau) so behandelt man die Probe zuerst mit Calciumchlorid, wobei Calciumphosphat ausfällt, und titriert anschließend gegen Phenolphthalein.

Beobachtung

Der pH-Wert vor der NaOH-Zugabe beträgt 2,36.

Das Gesamtvolumen beträgt 0,1102 L.

Somit liegt eine Dihydrogenphosphat-Konzentration von 4,99 · 10^-4 mol vor.

Nach diesem Prinzip wird kann auch die Konzentration des Phosphats am dritten ÄP berechnet werden.

Ebenfalls ist in der Auftragung die Lage der Halbäquivalenzpunkte zu entnehmen.

Daher wird für die Berechnung der Konzentration das Gesamtvolumen berücksichtigt.