Neutralisationsrechner

Bei der Säure-Base-Neutralisation reagieren saure Wasserstoffäquivalente mit basischen Hydroxidäquivalenten zu Wasser und einem Salz. Am Äquivalenzpunkt liegen die reagierenden Mengen im stöchiometrischen Verhältnis der ausgeglichenen Reaktionsgleichung vor. Für eine einfache einprotonige Säure und eine einwertige Base schreibt man häufig: Säurekonzentration mal Säurevolumen gleich Basenkonzentration mal Basenvolumen. Die allgemeinere Beziehung berücksichtigt einen Äquivalenzfaktor je Reagenz. Dieser Rechner bestimmt die Basenkonzentration aus Säurekonzentration, Säurevolumen, Basenvolumen und der Zahl reaktiver Äquivalente pro Formeleinheit. Es gilt: Säurekonzentration × Säurevolumen × Säurefaktor = Basenkonzentration × Basenvolumen × Basenfaktor. Eine einprotonige Säure wie HCl hat den Faktor eins. Schwefelsäure liefert bei vollständiger Neutralisation zwei saure Wasserstoffe und verwendet daher zwei. Natriumhydroxid hat den Basenfaktor eins; Bariumhydroxid liefert zwei Hydroxide und verwendet zwei. Beide Volumina werden in Millilitern eingegeben. Da dieselbe Volumeneinheit auf beiden Seiten steht, kürzt sie sich bei der Konzentrationsberechnung heraus. Die separate Stoffmengenanzeige rechnet Milliliter in Liter um, damit die Dimension stimmt. Bei mehrprotonigen Säuren oder Basen mit mehreren Hydroxidgruppen können die Stoffmengen von Säure und Base auch am Äquivalenzpunkt unterschiedlich sein. Nach Anwendung der Faktoren sind ihre reaktiven Äquivalente jedoch gleich. Die Gleichung setzt voraus, dass die eingegebene Reaktion vollständig und mit bekannter Stöchiometrie abläuft. Titrationen starker Säuren mit starken Basen liefern meist einen deutlichen Äquivalenzpunkt. Schwache Systeme können einen zur Titrationskurve passenden Indikator oder instrumentellen Endpunkt benötigen. Der experimentelle Endpunkt kann wegen Indikatorfehlern, Abgabeunsicherheit, unvollständiger Mischung, Kohlendioxidaufnahme mit Carbonatbildung oder Reagenzstandardisierung geringfügig vom theoretischen Äquivalenzpunkt abweichen. Der Rechner übernimmt die stöchiometrische Rechnung, korrigiert diese Laboreinflüsse aber nicht. Verwenden Sie die molare Konzentration in Mol pro Liter und positive gemessene Volumina. Leiten Sie die Faktoren aus der ausgeglichenen Reaktion ab, statt einfach alle Wasserstoff- oder Sauerstoffatome der Summenformel zu zählen. Nur an der angegebenen Neutralisation beteiligte Spezies zählen. Behalten Sie während der Rechnung zusätzliche Stellen bei und runden Sie das Endergebnis entsprechend der Genauigkeit von Bürette, Pipette und Standardlösung. Das Ergebnis eignet sich für Titrationsaufgaben, die Planung von Lösungsstandardisierungen und die Kontrolle von Säure-Base-Laborrechnungen.