Wasserhärte < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | a) Wie kommt Wasserhärte zustande und aus welchen Stoffen bestehen sie?
Die Wasserhärte wird nun komplexometrisch mit EDTA bestimmt.
b) Warum ist es schwierig, die Reaktion im Alkalischen durchzuführen und welche Varianten zur Vermeidung von Komplikationen gibt es? |
Hallo zusammen,
ich hab da ein paar Verständnisprobleme. Wäre klasse, wenn das jemand durchgehen könnte.
zu a)
Es gibt die temporäre und permanente Wasserhärte. Dann hab ich da gefunden:
temporär: Hydrogencarbonate, zB [mm] $CaCO_3$, $MgCO_3$
[/mm]
Ich sehe hier aber keine Hydrogencarbonate. Das wäre nämlich für mich so was wie [mm] $Na[b]H[/b]CO_3$
[/mm]
permanent: Sulfate, zB $Ca-$, $Mg-$, [mm] $BaSO_4$
[/mm]
Jetzt sollen die Hydrogencarbonate durch Löseprozesse von normalem Wasser und die Sulfate durch sauren Regen im Boden entstehen.
Sind diese "Löseprozesse" einfach nur Auswaschungen oder passiert da mehr? Ich hab nämlich noch diese Gleichung gefunden:
[mm] $CaCO_3 [/mm] + [mm] CO_2 [/mm] + H_2O --> [mm] Ca^{2+} [/mm] + 2 [mm] HCO_3^−$
[/mm]
[mm] $CaCO_3$ [/mm] ist das Gestein, [mm] $CO_2$ [/mm] soll von Mikroorganismen kommen, $H_2O$ ist Regen ;) , [mm] $Ca^{2+}$ [/mm] ist dann meine Ursache für die temporäre Wasserhärte und mit [mm] $HCO_3^−$ [/mm] hätte ich endlich ein Hydrogencarbonat. Reagieren die beiden Produkte wieder miteinander zu [mm] $CaCO_3$? [/mm] Und wenn ja, warum?
Und wie geschieht das bei den Sulfaten?
zu b)
Erst mal hab ich das so richtig verstanden?
Ich muss im Alkalischen titrieren, weil ich dann mein 4-fach deprotoniertes EDTA mit einer hohen Komplexbildungskonstante habe, weil zweiwertige Metallionen nur schwache Komplexe bilden können und die Vorraussetzung für die Bildung schwacher Komplexe ist eine hohe Bildungskonstante.
Nun zur Titration. Da EDTA und die Metall-Amminkomplexe (kann da jemand evtl ein Beispiel geben wie dieser Komplex aussieht?) ziemlich farblos sind benötigt man einen Indikator (hier Eriochromschwarz) um den Umschlagspunkt erkennen zu können. Jetzt ist der Indikator eine Säure und gelb. Die Säure muss die Protonen los werden, damit mit dem Metallion ein blaugrüner Komplex entstehen kann.
Nun zum Fragestellungsproblem:
Nach der einen Quelle geschieht das durch Zugabe von Ammoniak [mm] ($IndH_2 [/mm] + [mm] NH_3 [/mm] --> [mm] Ind^{2-} [/mm] + [mm] NH_4^+$).
[/mm]
In der anderen Quelle steht, dass das Ammoniak zur Vermeidung von Hydroxidniederschlägen (das Problem welches im Alkalischen entsteht) da sei, es wird aber kein Wort von der Deprotonierung des Indikators verloren.
Rühren nun beide Vorgänge vom Ammoniak her, oder könnte sich der Indikator-Metallion-Komplex auch ohne bilden?
Wie sieht so ein Hydroxidniederschlag aus und aus welcher Reaktion entsteht er?
Dann wäre mir jetzt diese eine Variante bekannt (wenn auch nicht ganz klar), aber es gibt ja noch mehrere...
Den Rest der Titration verstehe ich zum Glück.
Ich hoffe, dass ich mein Problem ausreichend darstellen konnte und bin für jede Beseitigung einer Unklarheit dankbar.
Gruß
Slartibartfast
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Hallo Martinius ^^
eine meiner Quellen war genau diese Seite, hätte ich vllt mit angeben sollen (die andere ist mein Skript). Somit bestehen noch all meine Fragen.
Gruß
Slartibartfast
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Hi, Slartibartfast,
> a) Wie kommt Wasserhärte zustande und aus welchen Stoffen
> bestehen sie?
>
> Die Wasserhärte wird nun komplexometrisch mit EDTA
> bestimmt.
>
> b) Warum ist es schwierig, die Reaktion im Alkalischen
> durchzuführen und welche Varianten zur Vermeidung von
> Komplikationen gibt es?
> Hallo zusammen,
>
> ich hab da ein paar Verständnisprobleme. Wäre klasse, wenn
> das jemand durchgehen könnte.
>
> zu a)
> Es gibt die temporäre und permanente Wasserhärte. Dann hab
> ich da gefunden:
> temporär: Hydrogencarbonate, zB [mm]CaCO_3[/mm], [mm]MgCO_3[/mm]
>
> Ich sehe hier aber keine Hydrogencarbonate. Das wäre
> nämlich für mich so was wie [mm]Na[b]H[/b]CO_3[/mm]
Ganz klar: [mm] CaCO_{3} [/mm] ist in Wasser als solches NICHT löslich, fällt erst beim Erhitzen des Wassers aus. Im Wasser liegt die temporäre Härte immer als Hydrogencarbonat vor.
> permanent: Sulfate, zB [mm]Ca-[/mm], [mm]Mg-[/mm], [mm]BaSO_4[/mm]
>
> Jetzt sollen die Hydrogencarbonate durch Löseprozesse von
> normalem Wasser und die Sulfate durch sauren Regen im Boden
> entstehen.
> Sind diese "Löseprozesse" einfach nur Auswaschungen oder
> passiert da mehr? Ich hab nämlich noch diese Gleichung
> gefunden:
> [mm]CaCO_3 + CO_2 + H_2O --> Ca^{2+} + 2 HCO_3^−[/mm]
> [mm]CaCO_3[/mm]
> ist das Gestein, [mm]CO_2[/mm] soll von Mikroorganismen kommen, [mm]H_2O[/mm]
> ist Regen ;) , [mm]Ca^{2+}[/mm] ist dann meine Ursache für die
> temporäre Wasserhärte und mit [mm]HCO_3^−[/mm] hätte ich
> endlich ein Hydrogencarbonat. Reagieren die beiden Produkte
> wieder miteinander zu [mm]CaCO_3[/mm]? Und wenn ja, warum?
Wie oben schon gesagt: [mm] CaCO_{3} [/mm] ist nicht wasserlöslich; daher liegt auch KEINE einfache Auswaschung vor, sondern eine chemische Reaktion nach obiger Gleichung. Das Hydrogencarbonat ist nun wasserlöslich.
Aus Hydrogencarbonat kann dann durch Erhitzen Carbonat entstehen.
Auch in Tropfsteinhöhlen kann sich aus gelöstem Hydrogencarbonat wieder Carbonat bilden, das sich in Form von Stalagmiten bzw. Stalagtiten absetzt.
Siehe dazu auch hier:
![[]](/images/popup.gif) http://de.wikipedia.org/wiki/Tropfstein
> Und wie geschieht das bei den Sulfaten?
Sulfate lassen sich nicht durch Erhitzen aus dem Wasser entfernen; sie fallen nicht aus.
> zu b)
> Erst mal hab ich das so richtig verstanden?
> Ich muss im Alkalischen titrieren, weil ich dann mein
> 4-fach deprotoniertes EDTA mit einer hohen
> Komplexbildungskonstante habe, weil zweiwertige Metallionen
> nur schwache Komplexe bilden können und die Vorraussetzung
> für die Bildung schwacher Komplexe ist eine hohe
> Bildungskonstante.
Vermutlich ja, aber zur Sicherheit schau noch mal im Jander/Blasius!
> Nun zur Titration. Da EDTA und die Metall-Amminkomplexe
> (kann da jemand evtl ein Beispiel geben wie dieser Komplex
> aussieht?)
Den Komplex findest Du doch im erwähnten Link bei Prof.Blume!
> ziemlich farblos sind benötigt man einen
> Indikator (hier Eriochromschwarz) um den Umschlagspunkt
> erkennen zu können. Jetzt ist der Indikator eine Säure und
> gelb. Die Säure muss die Protonen los werden, damit mit dem
> Metallion ein blaugrüner Komplex entstehen kann.
> Nun zum Fragestellungsproblem:
> Nach der einen Quelle geschieht das durch Zugabe von
> Ammoniak ([mm]IndH_2 + NH_3 --> Ind^{2-} + NH_4^+[/mm]).
> In der
> anderen Quelle steht, dass das Ammoniak zur Vermeidung von
> Hydroxidniederschlägen (das Problem welches im Alkalischen
> entsteht) da sei, es wird aber kein Wort von der
> Deprotonierung des Indikators verloren.
> Rühren nun beide Vorgänge vom Ammoniak her, oder könnte
> sich der Indikator-Metallion-Komplex auch ohne bilden?
> Wie sieht so ein Hydroxidniederschlag aus und aus welcher
> Reaktion entsteht er?
Die beiden letzten Fragen kann ich Dir leider (noch) nicht beantworten.
Nochmals mein Tipp: Im Jander/Blasius nachschauen!
mfG!
Zwerglein
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