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Titration - eine Messmethode zu Bestimmung von Stoffgrößen


Allgemeines zur Titration

Die Titration oder auch Maßanalyse ist eine Methode, um die Konzentration einer unbekannten Lösung (mit Hilfe der Zugabe einer Lösung mit bekannter Konzentration) zu bestimmen. Dabei wird die Probe mit unbekannter Konzentration mit einer Maßlösung bekannter Konzentration zur Reaktion gebracht und der Verbrauch der Maßlösung bestimmt (daher wird dieses Verfahren als Maßanalyse bezeichnet). Die Konzentration der unbekannten Lösung lässt sich am Volumen der verbrauchten Maßlösung bestimmen (daher wird die Titration auch als Volumetrie bezeichnet).

Die sogenannten Titrationskurven sind das Ergebnis einer Säure-Base-Titration. Titrationskurven sind ein wesentliches Hilfsmittel bei Säure-Base-Reaktionen und dienen zur Bestimmung von Säure- bzw. Base-Konzentration in einer Lösung. Darüber hinaus lassen sich bei Titrationskurven von schwachen Säuren noch der pKs-Wert und der Pufferbereich graphisch bestimmen. Obwohl oft nur über Säure-Titrationskurven gesprochen wird, kann natürlich auch eine Base titriert werden. Daher unterscheidet man auch zwei Verfahren, die Alkalimetrie (Zugabe einer Base zu einer Säure) oder die Acidimetrie (Zugabe einer Säure zu einer Base)


Titration im Rahmen der Säure-Base-Chemie

Wie eingangs erwähnt, lassen sich viele Lösungen gegeneinander titrieren. Da im Unterricht fast ausschließlich "die Titration einer Säure mit einer Base" behandelt wird, soll in diesem Kapitel speziell auf diesen Fall eingegangen werden. Dabei wird eine Säure in einem Becherglas vorgelegt und mit Hilfe einer Bürette eine starke Base zugetropft. Dabei wird jeweils der pH-Wert der "Säure-Lösung" gemessen und das (für diesen pH-Wert) zugefügte Volumen an starker Base. Anschließend werden die "Messergebnisse" in ein Diagramm übertragen, mit pH-Wert als y-Achse und dem zugefügten Volumen der Base als x–Achse.

Titrationskurve
Wie aus der Grafik ersichtlich wird aus der Maßanalyse bzw. aus dem Verbrauch (bzw. Zugabe) eines Stoffes (der sich in der Maßlösung befindet) die Stoffmenge des zu bestimmenden Stoffes ermittelt. Die Maßlösung wird als Titer (manchmal auch Titrierlösung) bezeichnet. Der Stoff, der sich in der Maßlösung befindet (und mit dem Stoff in der unbekannten Lösung reagiert) wird als Titrator, der Stoff in der unbekannten Lösung als Titrant bezeichnet.

Bei der Säure-Base-Titration wird eine Säure und eine Base bis zur vollständigen Neutralisation miteinander zur Reaktion gebracht, indem die Lösung mit der bekannten Konzentration (Maßlösung) zur Lösung mit der unbekannten Konzentration zugetropft. Aus dem Verbrauch an Maßlösung bis zur vollständigen Neutralisation (dem sogenannten Neutralisationspunkt oder Äquivalenzpunkt) kann man die unbekannte Stoffmenge /Konzentration ermitteln:  Am Äquivalenzpunkt gilt: Stoffmenge (Säure) = Stoffmenge (Base), mit Stoffmenge = Stoffmengenkonzentration x Volumen