Aufgabe zur Titration?

Der saure Geschmack des Rhabarbers wird durch die zweiprotonige Oxalsäure (H2C2O4) hervorgerufen. Eine Probe von 50 ml Rhabarbersaft wird mit Natronlauge (c=1mol/l) titriert. Es werden 19,5 ml Natronlauge verbraucht. Ermittle die Stoffmengenkonzentration der Oxalsäure im Rhabarbersaft.

Kann mir jemand dabei helfen?

Answer 1

[indiachinacook]

H₂C₂O₄ + 2 NaOH ⟶ Na₂C₂O₄ + 2 H₂O

Dein Verbrauch von V=19.5 ml entspricht einer Stoffmenge von n=cV=19.5 mmol NaOH, diese haben mit halb so viel also 9.75 mmol Oxalsäure reagiert, also waren in den 50 ml Rhabarbersaft 9.75 mmol Oxalsäure drin, also c=n/V=0.195 mol/l.

Das entspricht einer Massenkonzentration von γ=17.6 g/l; das erschent mir absurd hoch, ich würde eher etwas in der Preisklasse von grob ≈1 g/l erwarten. Entgegen dem, was in Deinem Text steht, verdankt Rhabarber nämlich seinen sauren Ge­schmack vor allem der Äpfelsäure; die Oxalsäure ist nur in kleinen Mengen enthalten und trägt nicht viel zum Geschmack bei.

Als kleinen Bonus gibt es hier noch eine Titrationskurve für Deine Bestimmung (un­ter der Annahme, daß Du wirklich eine Oxalsäurelösung titrierst). Du siehst, daß an­fangs im Kolben hauptsächlich Oxalsäure (roter Hintergrund) und Hy­dro­gen­oxalat (purpur) vor­lie­gen, und im Lauf der Titration verschwindet zurst die Oxal­säure, und dann bildet sich Oxalat (blau). Der pH (schwarze Kurve) zeigt am ersten Äqui­valenz­punkt (9.75 ml) einen kleinen Sprung, aber der ist nicht hoch genug, um mit einem Indi­ka­tor scharf sichtbar gemacht zu werden. An der Graphik kannst Du auch gut er­ken­nen, welche Indikatoren für die Titration geeignet sind, nämlich alle, die im Be­reich von ≈6–11 umschlagen.

Edit: Ich habe nochmals nachgelesen; der Gesamtsäuregehalt von Rhabarbersaft wird in der Literatur grob zwischen 15 und 18 g/l angegeben (berechnet als Äpfel­säure); Dein Resultat würde, wenn man Äpfelsäure zugrundelegt, rund 26 g/l ent­spre­chen. Es sieht so aus, als ob da mehrere Fehler zusammengekommen sind.

Die Titrationskurve für Äpfelsäure sieht übrigens ein bißchen anders aus, weil Äpfel­säure schwächer als Oxalsäure ist, also weniger stark dissoziiert (daher gibt es mehr Rot im Hinter­grund), und außerdem ist von der ersten Stufe in der Titrationskurve gar nichts zu sehen.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 2

[Picus48]

Du rechnest aus, welche Stoffmenge n an NaOH bei der Titration verbraucht wurde. Die Stoffmenge an Oxalsäure ist genau halb so groß, weil 1 Säuremolekül mit 2 Säurefunktionen 2 NaOH verbraucht.

n_Oxals. = 2 n_NaOH

Dann nur mit c = n/V die Konzentration berechnen.