Bestimmung des Magnesium- und Kalziumgehalts in Brausetabletten

Dauer: ca. 2 Stunden
Schwierigkeitsgrad: Hoch

Einen PDF-Download dieses Aufgabenblatts sowie die Antworten und die Anleitung zur Vorbereitung des Versuchs finden Sie hier.

Material

• 1 x 100 ml Messkolben
• 1 x 50-ml-Bürette
• 3 x 200 ml Erlenmeyerkolben
• Glastrichter
• Pipetten aus Glas oder Kunststoff
• Heizplatte und Rührstab
• Mörser und Stössel
• pH-Papier
• Spatel

Chemikalien

• 0.1 M wässrige Natriumhydroxid Lösung
• 0.1 M EDTA-Lösung
• 2 M wässrige Salzsäure Lösung
• Pufferlösung pH 10 (NH4Cl/NH3)
• Deionisiertes Wasser
• Eriochromschwarz T, 1% in NaCl
• Brausetabletten mit Magnesium und Kalzium
• Murexid

Vorgehen

Teil I: Die Tablette auflösen

1. Löse die erste Brausetablette in einem 100 ml Messkolben in deionisiertem Wasser auf. Du kannst einen Mörser verwenden, um die Tabletten zu zerkleinern. Fülle den Messkolben nicht sofort voll, sondern füge zunächst eine kleinere Menge deionisiertes Wasser hinzu und schwenke, um die Tablette aufzulösen. Du kannst 2 M HCl hinzufügen, bis die Tablette vollständig aufgelöst ist.
2. Fülle den Messkolben bis zur Markierung mit deionisiertem Wasser auf.

Teil II: Bestimmung des Gesamtgehalts an divalenten Kationen 

1. Die folgenden Schritte werden mit der in Teil I erhaltenen Lösung durchgeführt. 
2. Gib 10 ml der Lösung aus dem Messkolben in einen 200 ml Erlenmeyerkolben. Gib 1 ml 2 M HCl hinzu und erhitze die Lösung unter Rühren für 10 Minuten auf 90°C. 
3. Lass die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Neutralisiere die Lösung mit 0.1 M wässriger Natriumhydroxid Lösung, bis der pH-Wert 7 beträgt.
4. Du kannst die Lösung auch etwas mehr mit deionisiertem Wasser verdünnen, um 2 den Umschlag später besser sehen zu können.
5. Gib 1 ml Pufferlösung und eine Spatelspitze (wenig!) Eriochromschwarz T hinzu.
6. Fülle eine Bürette mit 0.1 M EDTA-Lösung.
7. Titriere die Lösung unter ständigem Rühren. Es sollte ein Farbumschlag von rot nach blau erfolgen. Der Äquivalenzpunkt ist erreicht, wenn der rote Farbton ganz verschwindet.
8. Wiederhole die Schritte 2-7 mindestens zwei weitere Male. Du solltest am Ende mindestens drei Titrationsergebnisse für eine Tablette erhalten.

Teil III: Spezifische Bestimmung der einzelnen Ionengehalte

1. Verwende weiterhin die Tablettenlösung, die du in Teil I hergestellt hast.
2. Gib 10 ml dieser Lösung in einen 200 ml Erlenmeyerkolben. Gib wieder 1 ml 2 M HCl hinzu und erhitze die Lösung unter Rühren 10 Minuten lang auf 90°C.
3. Lass die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Neutralisiere die Lösung mit 0.1 M wässriger Natriumhydroxid Lösung, bis der pH-Wert 7 beträgt.
4. Fülle eine Bürette mit 0.1 M EDTA-Lösung.
5. Arbeite jetzt schnell. Gib vorsichtig mehr 0.1 M wässrige Natronlauge hinzu, bis du einen pH-Wert von ≥ 12 erreichst. Überprüfe mit pH-Papier.
6. Gib eine sehr kleine Menge Murexid mit der Spitze eines Spatels hinzu.
7. Titriere die Lösung unter Rühren mit 0.1 M EDTA-Lösung. Es sollte ein Farbumschlag von rot nach violett erfolgen. Der Äquivalenzpunkt ist erreicht, wenn der rote Farbton ganz verschwindet.
8. Wiederhole die Schritte 2-7 mindestens zwei weitere Male.

Theoriefragen

Frage 1 

Warum geben wir in Teil II und III 2 M HCl hinzu und erhitzen die Mischung?

Frage 2 

Schreibe die Reaktionsgleichung für die Titration in Teil II auf. 

Frage 3

Welches Gehalt an zweiwertigen Ionen wird in Teil III bestimmt und warum nur dieses? 

Frage 4

Berechne den Gesamtgehalt an divalenten Kationen in deiner Tablette. Zeige deinen Lösungsweg.

Frage 5

Berechne die einzelnen Gehalte an Kalzium und Magnesium in der Tablette.

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