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Aufgabensammlung für das Fach Chemie in der Schule

Elektrochemie: Redoxreaktionen sorgen für Spannung

Bestimmung des Gehaltes von Perborat (Natriumperborat) in Waschmitteln

Versuchsdurchführung:

0,5 g des betreffenden Waschmittels werden eingewogen und in einem 500 ml Titrierkolben mit 300 ml kaltem Wasser übergossen und mit 20 ml verdünnter Schwefelsäure versetzt. Die Lösung wird unter ständigem Rühren mit 0,02 mol/l KMnO4 Kaliumpermanganatlösung bis zur ersten 30 s bestehen bleibenden Rosafärbung titriert.

Auswertung

Summenformel von NaBO2 * H2O2 * 3H2O

a) Kaliumpermanganat fungiert hier als Oxidationsmittel, das H2O2 oxidiert. Welche seltene Oxidationszahl hat der Sauerstoff in H2O2? Welches Reaktionsprodukt entsteht, wenn man H2O2 oxidiert? Schreibe das Reaktionsschema als Redoxteilgleichung auf.

b) Kaliumpermanganat wird zu Mn2+ reduziert. Schreibe das Reaktionsschema auf. Benutze die Ionenschreibweise.

c) Komnbiniere die beiden Gleichungen von a und b und formuliere so das vollständige Reaktionsschema der abgelaufenen Redoxreaktion.

d) Wieviel mol H2O2 werden von 1 mol KmnO4 reduziert?

e) Wieviel mmol Kaliumpermanganat sind in 1 ml des Titrators?

f) Warum ist der Titrator 0,02 mol/l?

g) Berechne die Molmasse von Natriumperborat.

h) Wieviel mmol Wasserstoffperoxid zeigt 1 ml des Titratores an?

i) 1 ml des Titrators entspricht also wie viel mg Natriumperborat?

j) Wie groß ist der Anteil an Natriumperborat in dem Waschmittel in %?

k) Welche Umweltrelevanz hat Natriumperborat?

Auswertung:

1 ml einer 0,02 mol/l KMnO4 Lösung zeigt 0,05 mmol Wasserstoffperoxid bzw. Peroxogruppen an. Geht man von einer Summenformel von NaBO2 * H2O2 * 3H2O aus, entspricht dieses 0,05 * 154 mg = 7,7 mg Natriumperborat.