Titration einfach erklärt – Chemie, Definition und Bedeutung

Erfahre, wie eine Titration die Konzentration eines gelösten Stoffs bestimmt, Beispiel Säure-Base-Titration, mit Äquivalenzpunkt und Titrationskurve. Entdecke verschiedene Titrationstechniken wie Karl-Fischer oder konduktometrische Titration.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Titration

Das Quiz zum Thema: Titration

Was wird bei einer Titration bestimmt?

Frage 1 von 5

Wie wird der Äquivalenzpunkt einer Titration definiert?

Frage 2 von 5

Welche Art der Titration ist am bekanntesten?

Frage 3 von 5

Welche Rolle spielt ein Indikator bei der Titration?

Frage 4 von 5

Warum wird bei der Titration das Volumen der Maßlösung bis zum Äquivalenzpunkt gemessen?

Frage 5 von 5

Titration im Überblick

  • Bei einer Titration oder Maßanalyse wird die Konzentration eines gelösten Stoffs (Probe) mithilfe einer Lösung bekannten Titers (Maßlösung) bestimmt.

  • Die Maßlösung wird tropfenweise so lange zur Probe dazugegeben (titriert), bis der Endpunkt (Äquivalenzpunkt) erreicht ist. Der Äquivalenzpunkt einer Titration wird z. B. durch einen Farbumschlag der Maßlösung sichtbar.

  • Die bekannteste Form der Titration ist die Säure-Base-Titration. Diese kommt zur Anwendung, um die Konzentration von Säuren bzw. Basen zu bestimmen.
Titration: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Titration – Erklärung

Durch eine Titration kann die Konzentration eines gelösten Stoffs bestimmt werden. Bei einer Titration wird die Maßlösung, das ist eine Lösung bekannter Konzentration, so lange zu der Probe hinzugegeben, bis z. B. ein Farbumschlag in der Probe zu erkennen ist. Dann ist der Endpunkt, der die Bezeichnung Äquivalenzpunkt trägt, der Titration erreicht. Am Äquivalenzpunkt wurde die Probelösung komplett umgesetzt und es herrscht eine Gleichheit der Stoffmengen zwischen den Probe- und Analysemolekülen. Das bis zum Äquivalenzpunkt eingesetzte Volumen der Maßlösung dient bei der Titration zur Berechnung der Konzentration der Probe.
In der folgenden Abbildung ist die Skizze eines Versuchsaufbaus zur Titration mit allen benötigten Geräten dargestellt.

Starke Säure mit starker Base

Mithilfe der Titrationskurve lässt sich der Äquivalenzpunkt der Titration berechnen. Es ist der Wendepunkt der Titrationskurve, hier am Beispiel von Natronlauge und Salzsäure gezeigt:

Titrationskurve

Titration – Durchführung

Die Säure-Base-Titration wird eingesetzt, um die Konzentration von Säuren oder Basen zu bestimmen. Dabei ist für die Titration die Neutralisationsreaktion von Oxoniumionen (\math{H_3O^{+}}) mit Hydroxidionen (\mathrm{OH^{-}}) entscheidend:

\mathrm{H_3O^{+} + OH^{-} \rightarrow 2\,H_2O}

Am Äquivalenzpunkt liegen Säure und Base in der gleichen Menge vor. Durch Zugabe eines Indikators findet ein Farbumschlag der Probelösung am Äquivalenzpunkt statt. Bei der Wahl des passenden Indikators ist es entscheidend für die Titration, zu wissen, bei welchem pH-Wert der Äquivalenzpunkt liegt. Wird eine starke Säure mit einer starken Base titriert, z. B. Salzsäure und Natronlauge, liegt der Äquivalenzpunkt der Titration bei \mathrm{pH~7}, also dem Neutralpunkt. Erfolgt die Titration einer starken Säure mit einer schwachen Base, liegt der Äquivalenzpunkt im sauren pH-Bereich. Wird die Titration mit einer schwachen Säure, z. B. Essigsäure, und einer starken Base durchgeführt, liegt der Äquivalenzpunkt im basischen pH-Bereich.
Wird die Titration mit mehrprotonigen Säuren durchgeführt, z. B. Phosphorsäure oder Schwefelsäure, erfolgt die Neutralisationsreaktion in mehreren Schritten. Bei der Titration macht sich das durch das Vorliegen mehrerer Äquivalenzpunkte bemerkbar.

Titration – Berechnung

Die Rechnung einer Titration zur Bestimmung der Konzentration soll am Beispiel der Titration von Schwefelsäure mit Natronlauge erläutert werden. Schwefelsäure (\mathrm{H_2SO_4}) ist eine zweiprotonige Säure und reagiert mit Natronlauge (\mathrm{NaOH}) in folgender Neutralisationsreaktion zu Wasser (H_2O) und Natriumsulfat (\mathrm{Na_2SO_4})

\mathrm{H_2SO_4 + 2\, NaOH \rightarrow 2\,H_2O + Na_2SO_4}

Die Konzentration der Schwefelsäure soll bestimmt werden. Zur vollständigen Neutralisation eines Teils Schwefelsäure werden zwei Teile Natronlauge benötigt. Die Stoffmenge (n) der Natronlauge ist also am Äquivalenzpunkt doppelt so hoch wie die Stoffmenge der Schwefelsäure:

n(\mathrm{NaOH}) = 2n(\mathrm{H_2SO_4})

Daraus ergibt sich:

\dfrac{1}{2}n(\mathrm{NaOH}) = n(\mathrm{H_2SO_4})

Für die Beziehung von Stoffmenge n, Volumen V und Konzentration c gilt:

c=\frac{n}{V}

Damit lässt sich die Konzentration der Schwefelsäure über das eingesetzte Volumen von Natronlauge bei der Titration mit folgender Formel berechnen.

c(\mathrm{H_2SO_4})=\frac{0,5n(\mathrm{NaOH})}{V(\mathrm{NaOH})}

Titration – weitere Methoden

Neben der hier ausführlich vorgestellten Säure-Base-Titration gibt es weitere Anwendungen der Titration, die in folgender Tabelle zusammenfassend dargestellt sind:

Methode Erläuterung
Karl-Fischer-Titration Die Karl-Fischer-Titration dient der quantitativen Bestimmung von Wasser.
konduktometrische Titration Die Bestimmung der Konzentration eines Stoffs erfolgt über die elektrische Leitfähigkeit. Die Bestimmung des Äquivalenzpunkts erfolgt über die Änderung des Widerstands.
komplexometrische Titration Der Äquivalenzpunkt wird durch Komplexbildung sichtbar. Diese Art der Titration wird z. B. eingesetzt, um die Konzentration von Metallionen zu bestimmen.
iodometrische Titration Der Äquivalenzpunkt wird durch Zugabe von Stärkelösung als Indikator durch eine Blaufärbung erkennbar. Dem Vorgang liegt eine Gleichgewichtsreaktion von Iodidionen und Iod zugrunde.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Titration

Eine Titration ist eine Maßanalyse, bei der die Konzentration eines gelösten Stoffs (Probe) mithilfe einer Lösung bekannter Konzentration (Maßlösung) bestimmt wird.

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