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1990 | Buch | 7. Auflage

Einführung in die Theorie der quantitativen Analyse

verfasst von: Prof. Dr. Dr. h. c. Ekkehard Fluck, Prof. Dr. Dr. E. h. Margot Becke-Goehring

Verlag: Steinkopff

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Grundlagen
Zusammenfassung
Ziel der quantitativen Analyse ist es, Aufschluß über die Zusammensetzung eines Stoffes hinsichtlich der Mengenverhältnisse der Bestandteile zu geben. Es kann die Aufgabe der Analyse sein, einen reinen Stoff zu untersuchen oder auch die Zusammensetzung homogener oder heterogener Systeme festzustellen.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
2. Neutralisationsanalyse
Zusammenfassung
Die Neutralisationsanalyse beruht auf Reaktionen, bei denen Protonen von einem Stoff auf einen anderen übertragen werden. Sie dient zum Messen der Konzentration von Säuren und von Basen. Führt man die Titration in wäßrigem Medium aus, wie das bei weitem das üblichste ist, so beruht die Neutralisationsanalyse auf der Reaktion von Wasserstoffionen mit OH-lonen zu undissoziiertem Wasser. Diese Reaktion kann durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden, wobei allerdings zu beachten ist, daß die Ionen in wäßriger Lösung hydratisiert vorliegen:
$${H^ + } + O{H^ - } \rightleftarrows {H_2}O$$
(1)
Diese Reaktion ist eine Gleichgewichtsreaktion. Daß sie die Grundlage aller Neutralisationsvorgänge in wäßrigem Medium ist, kann man daran erkennen, daß die bei der Neutralisation von Basen mit Säuren und umgekehrt entwickelte Wärmemenge unabhängig von der Natur der Base bzw. Säure immer 57,3 kj je Mol gebildetes H2O beträgt.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
3. Fällungsanalyse
Zusammenfassung
Die Fällungsanalyse beruht auf der Bildung schwerlöslicher Verbindungen aus Ionen gemäß Gleichung
$${A^ + } + {B^ - } \rightleftarrows A{B_{fest}}$$
(1)
.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
4. Komplexometrische Analyse
Zusammenfassung
Wenn die Lösung eines Metallkations mit derjenigen eines Komplexbildners versetzt wird, ist eine solche Umsetzung — ähnlich wie eine Fällungsreaktion — unter gewissen Voraussetzungen zur quantitativen Bestimmung des Metallkations brauchbar. Voraussetzung ist vor allem, daß der gebildete Komplex genügend stabil ist und daß die Umsetzung rasch und stöchiometrisch abläuft. Prinzipiell erreicht man dies, wenn als Komplexbildner Verbindungen verwendet werden, die mit Metallkationen Chelate hoher Stabilität und einfacher Stöchiometrie zu bilden vermögen. Es kommt bei diesen Verfahren dann darauf an, die dem Metallkation entsprechende Menge an Komplexbildnern zu messen.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
5. Oxidations- und Reduktionsanalyse
Zusammenfassung
Unter einer Oxidationsreaktion versteht man einen Vorgang, bei dem ein Stoff Elektronen abgibt, z. B.:
$$ [tex]NaN{a^ + } + e[/tex] $$
(1)
$$ [tex]2{I^ - }{I_2} + 2e[/tex] $$
(2)
$$ [tex]F{e^{ + + }}F{e^{ + + + }} + e[/tex] $$
(3)
$$ [tex]{H_2}2{H^ + } + 2e[/tex] $$
(4)
Findet die umgekehrte Umsetzung statt, d. h., nimmt ein Stoff Elektronen auf, so haben wir es mit einer Reduktionsreaktion zu tun.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
6. Elektroanalyse
Zusammenfassung
Zur quantitativen Ermittlung einer bestimmten lonenart in einer Lösung kann man sich manchmal der Elektrolyse bedienen.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
7. Die Methoden zur Bestimmung von Titrationsendpunkten
Zusammenfassung
Bei maßanalytischen Verfahren ändern sich, wie in den vorangehenden Kapiteln beschrieben ist, am Äquivalenzpunkt die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Lösung sprunghaft. Zur Erkennung des Äquivalenzpunktes gibt es verschiedene Verfahren, von denen das einfachste die Endpunktsbestimmung mit Hilfe von Indikatoren ist. Daneben spielen vor allem die Methoden der konduktometrischen, potentiometrischen und am-perometrischen Endpunktsbestimmung eine größere Rolle.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
8. Kolorimetrie und Nephelometrie
Zusammenfassung
Die Konzentration eines gelösten farbigen Stoffes wird oft durch Vergleich der Stärke der Färbung mit einer zweiten Lösung, die den gleichen Stoff in bekannter Konzentration enthält, bestimmt.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
9. Gasanalyse
Zusammenfassung
Während sich die in den vorhergehenden Kapiteln erläuterten Analysenmethoden ausschließlich mit Lösungen befassen, soll hier abschließend noch auf die Analyse von Gasen und Gasgemischen eingegangen werden. Bei der Ermittlung der quantitativen Zusammensetzung eines Gases geht man gewöhnlich so vor, daß man die im Gemisch enthaltenen Gase nacheinander mit geeigneten Reagenzien absorbiert oder durch Umsetzung zu flüssigen oder festen Stoffen aus dem Gemisch entfernt. Aus der jeweiligen Volumen- oder Druckverminderung berechnet man den Gehalt des Gasgemisches an den jeweiligen Komponenten. Hierzu ist die Kenntnis der Gasgesetze notwendig, die den Zusammenhang zwischen der Menge eines Gases, seinem Druck, seinem Volumen und seiner Temperatur herstellen.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
10. Radiochemie
Zusammenfassung
Ein Atom besteht aus dem positiv geladenen Atomkern und den ihn umgebenden negativ geladenen Elektronen.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
11. Internationales Einheitensystem (SI-Einheiten), Konstanten, Umrechnungstabelle
Zusammenfassung
Im abschließenden Kapitel sind die 1970 von der Commission on Symbols, Terminology and Units der Division of Physical Chemistry der Internationalen Union für Reine und Angewandte Chemie (IUPAC) in einem „Manual of Symbols and Terminology for Physicochemical Quantities and Units” [Journal of Pure and Applied Chemistry, 21, 4–44, (1970)] empfohlenen physikalischen Größen, Einheiten und deren Namen und Symbole tabellarisch zusammengefaßt, soweit sie den in den vorigen Kapiteln behandelten Stoff betreffen. Seit dem 1.1.1978 dürfen nach dem „Gesetz über Einheiten im Meßwesen“vom 2. 7. 1969 sowie dem ergänzenden „Gesetz zur Änderung des Gesetzes über Einheiten im Meßwesen“vom 6. 7.1973 im Bereich der Bundesrepublik bei der Angabe und Übermittlung von Meßergebnissen im geschäftlichen und amtlichen Verkehr nur SI-Einheiten verwendet werden.
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
12. Anhang — Aufgaben und Lösungen
Ekkehard Fluck, Margot Becke-Goehring
Backmatter
Metadaten
Titel
Einführung in die Theorie der quantitativen Analyse
verfasst von
Prof. Dr. Dr. h. c. Ekkehard Fluck
Prof. Dr. Dr. E. h. Margot Becke-Goehring
Copyright-Jahr
1990
Verlag
Steinkopff
Electronic ISBN
978-3-642-50332-0
Print ISBN
978-3-7985-0788-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-50332-0