7.8 Leitfähigkeitstitration (Seite 166 - 167)

Der Fortgang der Neutralisationsreaktion wird mit Hilfe der Leitfähigkeit der Lösung verfolgt.
H3O+- und OH--Ionen besitzen eine besonders hohe Leitfähigkeit weil Wasserstoffbrücken einen raschen Ladungstransport erlauben.

Für H3O+-Ionen (Wasserstoffbrücken, Wanderung der Elektronen: sehr schnell).
Für die Ladungsübertragung wird jeweils ein Proton von einem H3O+-Ion abgespaltet:


Für OH--Ionen (Wasserstoffbrücken, Wanderung der Elektronen: sehr schnell).
Die Eigenbewegung der Ionen hat aber auch einen Einfluss auf die Leitfähigkeit, die winzigen Protonen bewegen sich viel schneller als die (im Vergleich riesigen) Hydroxid-Ionen. Für die Ladungsübertragung wird jeweils ein Proton von einem H2O-Molekül abgespaltet, dieses ist nicht so leicht von einem Wassermolekül abspaltbar als von einem H3O+-Ion, die Leitfähigkeit von OH--Ionen ist geringer als die von H3O+-Ionen.


Alle anderen Ionen müssen sich zwischen den Wassermolekülen hindurchzwängen, um von einem Pol zum anderen zu gelangen:
dies geschieht sehr langsam, Wanderung der Elektronen >> Wanderung der Ionen.

Beispiel: Titration einer starke Säure (Salzsäure) mit einer starken Base (Natronlauge).

Chemische Gleichung für n mol HCl:

  HCl(aq)  

  +  

  NaOH(aq)  

  →  

  H2O(l)  

  +  

  NaCl(aq)  

  Säure  

+

  Base  

  Wasser  

+

  Salz  

Ionengleichung:

  H3O+(aq) + Cl-(aq)

  +  

  Na+(aq) + OH-(aq)  

  →  

  2 H2O(l)  

  +  

  Na+(aq) + Cl-(aq)  

  im Erlenmeyer  

  Zugabe mittels Bürette  

• Das Natrium-Ion (Na+) und das Chlorid-Ion (Cl-) sind viel schlechtere elektrische Leiter als das Hydroxid-Ion (OH-) und das Oxononium-Ion (H3O+).
• H3O+-Ionen haben eine höhere Leitfähigkeit als die OH--Ionen

Leitfähigkeit(Lösung) = f(VBase):

3 wichtige Bereiche:

• V < VE    

nH3O+ wird geringer denn H3O+ reagiert mit OH- zu Wasser
nCl- bleibt konstant
nNa+ wird größer
⇒ Die Leitfähigkeit nimmt rasch ab, weil nH3O+ geringer wird
und die Leitfähigkeit von H3O+ sehr groß ist
H3O+ bestimmt die Leitfähigkeit

• V = VE    

nH3O+ = nOH-, aber beide sehr gering, haben keinen Einfluß auf die Leitfähigkeit
nCl- =nNa+
⇒ Die Leitfähigkeit erreicht ein Minimum, weil Cl- und Na+ nur eine geringe
Leitfähigkeit besitzen
Cl- und Na+ bestimmen die Leitfähigkeit

• V > VE    

nOH- wird größer
nCl- bleibt konstant
nNa+ wird größer
⇒ Die Leitfähigkeit nimmt zu (aber langsamer als bei V < VE),
weil nOH- größer wird aber die Leitfähigkeit von OH- geringer als die von H3O+ ist
OH- bestimmt die Leitfähigkeit



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