Im ersten Teil des Kurses stellt jede Kleingruppe aus Natronlauge eine Maßlösung (c = 0,1 mol/l) her. In einem zweiten Versuch wird der Titer der Maßlösung durch Titration einer mit Indikator versetzten Probelösung bestimmt. Im Anschluss verdeutlicht ein Tüpfeltest die Funktionsweise eines Puffers. Zum Einsatz kommen dabei u.a. selbst hergestellte Eiklar- und Backpulverlösungen.

Im zweiten Kursteil werden dann in einem rotierenden System drei verschiedene Versuche durchgeführt: Im Versuch „Leitfähigkeitstitration“ wird Salzsäure mit Natronlauge titriert. Die Beobachtung erfolgt mit einem Leitfähigkeitsmessgerät, zur Auswertung fertigen die Schülerinnen und Schüler ein Diagramm auf Millimeterpapier an. In einem weiteren Versuch wird Wein mit Natronlauge titriert. Zur Beobachtung der Säure-Base-Titration dient hier ein pH-Meter, bei der Auswertung wird die Titrationskurve gezeichnet und die Massenkonzentration der Gesamtsäure als Weinsäure berechnet. Im letzten Versuch der Reihe wird die Titrationskurve einer mehrprotonigen Säure erstellt. Hierzu wird Cola entgast und die enthaltene Phosphorsäure mit Natronlauge titriert – die Messwerterfassung erfolgt automatisiert. Je nach Interesse können anschließend noch die Äquivalenzpunkte mit Hilfe der Drei-Geraden-Methode am Computer bestimmt werden.

Bezug zu Bildungsplaninhalten

• Säure-Base-Reaktionen mit Hilfe der Theorie von Brønsted beschreiben (Donator-Akzeptor-Prinzip)
• Säuren und Basen mit Hilfe der pKS-Werte (Säurestärke) beziehungsweise pKB-Werte (Basenstärke) klassifizieren
• Die Definition des pH-Werts nennen
• Die Titration von Salzsäure und verdünnter Essigsäure mit Natronlauge durchführen und die Veränderung des pH-Werts während der Titration erklären (Titrationskurve)
• Säure-Base-Titrationen zur Konzentrationsbestimmung planen, durchführen und auswerten
• Die Wirkungsweise von Puffersystemen und deren Bedeutung an Beispielen erklären

Gewünschte Vorkenntnisse
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:

• Säuren, Basen und deren Reaktionen
• Oxonium- und Hydroxidionen und Leitfähigkeit
• pH-Wert und Indikatoren
• Titration und Konzentrationsberechnung der Probelösung
• Puffer