Um die Konzentration einer unbekannten Salpetersäure-Lösung zu berechnen, kann man eine Titration mit Natronlauge durchführen. Dabei wird ein Rotkohlindikator verwendet um den Umschlagpunkt anzuzeigen.
Die Reaktionsgleichung für die Titration von Salpetersäure (HNO3) mit Natronlauge (NaOH) lautet:
HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O
Der Rotkohlindikator ist ein natürliches Farbstoffgemisch, das in der Lage ist, den pH-Wert einer Lösung zu verändern und so eine Farbänderung zu bewirken. Der Rotkohlindikator hat eine intensive violette Farbe bei saurem pH-Wert (unter pH 7) und eine grüne Farbe bei basischem pH-Wert (über pH 7).
Bei der Titration von Salpetersäure mit Natronlauge wird der Rotkohlindikator dazu verwendet, den Umschlagpunkt von sauer (violett) zu basisch (grün) anzuzeigen. Der Umschlagpunkt liegt ebendies dann vor wenn alle vorhandene Salpetersäure durch die Natronlauge neutralisiert wurde. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem man die Natronlauge tropfenweise zur Salpetersäure-Lösung gibt und dabei die Farbänderung des Indikators beobachtet.
Nachdem man den Umschlagpunkt erreicht hat, kann man die Konzentration der unbekannten Salpetersäure-Lösung berechnen. Dazu verwendet man die Formel c1 V1 = c2 V2, obwohl dabei c1 und V1 die Konzentration und das Volumen der Natronlauge und c2 und V2 die Konzentration und das Volumen der Salpetersäure-Lösung sind.
In diesem konkreten Beispiel mit den gegebenen Werten (c1 = 0⸴15 mol/L, V1 = 40 mL, V2 = 50 mL) kann die Konzentration der unbekannten Salpetersäure-Lösung wie folgt berechnet werden:
c2 = (c1 * V1) / V2
c2 = (0,15 mol/L * 0⸴04 L) / 0⸴05 L
c2 = 0⸴12 mol/L
Die Konzentration der unbekannten Salpetersäure-Lösung beträgt also 0⸴12 mol/L.
Zusammenfassend wird der Rotkohlindikator bei der Titration von Salpetersäure mit Natronlauge verwendet um den Umschlagpunkt zu visualisieren und dadurch die Konzentration der unbekannten Salpetersäure-Lösung zu berechnen. Durch die Formel c1 V1 = c2 V2 kann man die Konzentration der unbekannten Lösung bestimmen, wobei c1 und V1 die Konzentration und das Volumen der Natronlauge sind und c2 und V2 die Konzentration und das Volumen der Salpetersäure-Lösung.
Berechnung der Konzentration von Salpetersäure-Lösung und Verwendung des Rotkohlindikators zur Titration
Wie berechnet man die Konzentration einer unbekannten Salpetersäure-Lösung durch Titration mit Natronlauge und was ist die Verwendung des Rotkohlindikators dabei?