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Gravimetrische Analyse – Fällung, Filtration und Trocknen bis zur Massenkonstanz

ChemieAngewandte und praktische ChemieAlter 17–18

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Ein virtuelles Labor zur Gravimetrie. Fällen Sie Sulfat als BaSO₄, Chlorid als AgCl oder das Calcium in hartem Wasser als CaCO₃, prüfen Sie die klare Lösung, bis die Fällung vollständig ist, filtrieren und waschen Sie, und erhitzen, kühlen und wiegen Sie, bis zwei Wägungen übereinstimmen; oder erhitzen Sie ein Natriumhydrogencarbonat-Gemisch oder Bariumchlorid-Hydrat bis zur Massenkonstanz. Berechnen Sie den Massenanteil eines Ions, die Wasserhärte in mg CaCO₃ pro dm³ oder die Formel eines Hydrats, und vergleichen Sie die wechselnde Zusammensetzung eines Gemischs mit der festen Zusammensetzung eines Reinstoffs.

Lektion: Gravimetrische Analyse: Fällung, Filtration, Erhitzen bis zur Massenkonstanz und prozentuale Zusammensetzung

Was sie zeigt

Die Gravimetrie bestimmt durch Wägen, wie viel eines Stoffes eine Probe enthält. Das Ion wird mit überschüssigem Reagenz als schwer löslicher Stoff bekannter Formel gefällt, etwa als BaSO₄ oder AgCl; der Niederschlag wird filtriert, von löslichen Salzen frei gewaschen und bis zur Massenkonstanz getrocknet, und seine Masse wird in die Stoffmenge und dann in die Masse des Ions umgerechnet. Das Erhitzen bis zur Massenkonstanz funktioniert genauso bei Feststoffen, die Wasser oder Kohlenstoffdioxid abgeben. Ein Reinstoff hat immer dieselbe prozentuale Zusammensetzung, ein Gemisch dagegen von Probe zu Probe eine andere.

So funktioniert es

Wählen Sie einen Versuch und eine Probe und klicken Sie auf Wiegen und lösen. Geben Sie das Reagenz in Portionen von 10 cm³ zu und klicken Sie auf Klare Lösung prüfen, bis keine neue Trübung entsteht. Klicken Sie auf Filtrieren und Waschen, dann auf Erhitzen, abkühlen, wiegen, bis die letzten beiden Wägungen übereinstimmen, und auf Ergebnis notieren. Vergleichen Sie mit dem wahren Wert und lassen Sie testweise einen Schritt aus.

Einstellbare Parameter

  • Versuch Sulfat in einem Dünger, gefällt als BaSO₄, Chlorid in einem Salzgemisch, gefällt als AgCl, Calcium in hartem Wasser, gefällt als CaCO₃, Massenanteil von NaHCO₃ in einem Gemisch durch Erhitzen, Kristallwasser in Bariumchlorid-Dihydrat
  • Probe Unbekanntes Gemisch (zufällige Zusammensetzung), Reinstoff / Standardlösung
  • Masse der festen Probe 0,2–2 g
  • Volumen der Wasserprobe 100–1000 cm³
  • Auflösung der Waage 0,01 g (2 Nachkommastellen), 0,001 g (3 Nachkommastellen), 0,0001 g (Analysenwaage)

Fragen zum Erkunden

  1. Warum muss das Reagenz im Überschuss vorliegen, und wie zeigt die Prüfung der klaren Lösung das?
  2. Warum wird der Niederschlag so lange erhitzt, abgekühlt und gewogen, bis zwei Wägungen übereinstimmen?
  3. Warum liefert der Reinstoff immer denselben Prozentwert, das unbekannte Gemisch aber nicht?

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