Winkler-Methode Rechnung Sauerstoffbestimmung

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

Moderator: Moderatoren

msschubi
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Winkler-Methode Rechnung Sauerstoffbestimmung

Beitrag von msschubi »

Hallo :)

Also um es vorwegzunehmen, ich habe diese Frage schon in 2 anderen Foren gestellt, jedoch kam innerhalb von 3 Tagen nur eine Streiterei dabei raus, ob O2 etwas bewirkt oder aber nicht und ob man Getränke unter Wasser zu sich nehmen kann etc., jedenfalls kam nichts dabei raus, was mich nur ansatzweise weitergebracht hat / hätte :)

Dann bin ich auf dieses Forum hier gestoßen und sah die ganzen excellent geschriebenen Artikel und dachte mir das ihr mi vielleicht bei meinem Problem helfen könnt...

Zu meiner Person und meinem problem: :)
Ich bin jetzt im 12ten Jahgang eines Gymnasiums und sitze hier vor meiner Facharbeit mit dem Thema "Untersuchung des Sauerstoffgehalts von Sportgetränken".

Der Haken an der Sache ist, dass ich seit der 10ten Klasse kein chemie mehr hatte (und selbst aus der 10ten weiß ich so gut wie nichts mehr!).

Da die Lehrer aus dem neueingeführten Seminarfach (in dem die Facharbeit geschrieben wird!) aber nur Chemie und Biologie Unterrichten, musste ich also ein Thema aus diesem Bereich nehmen, in dem Fall also Chemie.

Gut zurück zu meinem Problem

Ich habe jetzt schon die Sauerstoffbestimmung nach der Winkler-Methode gemacht.

Folgende Chemikalien habe ich verwendet:

40g Mangan(II)-Chlorid in 50ml dest. Wasser
Natriumthiosulfatmaßlösung (c(Na2S2O3) = 0,01 mol / l)
10g Kaliumiodid und 18g Natriumhydroxid (zusammen) in 50ml Wasser
konz. Phosphorsäure (w(H3PO4) = 85%)
Stärkelösung (w = 1%)-->(Hab ich auch schön aufgekocht

So und nun zu meinen Ergebnissen:

Das Flaschenvolumen VF Beträgt 126,2ml (Überlaufvolumen war um die 3ml)
Zum Titrieren habe ich 40ml Natriumthiosulfat benötigt.

Wie berechne ich jetzt den Sauerstoffgehalt des Wassers? Ich habe schon etliche Rechnungen zu diesem Thema gesehen nur bin ich durch keine durchgestiegen bzw. habe immer Ergebnisse raus, die nicht stimmen können.

Zu guter letzt habe ich noch eine Formel gefunden, in der das Ergebnis dann doch einigermaßen stimmt! Diese Formel ist wohl stark vereinfacht und gibt wohl nur ein ungefähres Ergebniss...:

mg/l O2 = a x 80/ ( V - 1)
a= verbrauchte ml an O,O1 M Natriumthiosulfat-Lösung
V= Volumen der Klarglasflasche in ml

Quelle: http://www.ecs.fh-osnabrueck.de/fileadm ... UERS~1.pdf

Eingesetzt kommt da bei mir folgendes raus:
mg/l O2 = 25,559

Dieses Ergebniss kommt einigermaßen hin, da es sich bei dem Untersuchten Wasser um O2 Active Wasser mit zusätzlichen Sauerstoff handelt!

Und wenn ihr mir die Rechnung bestätigen könnt (was ich nicht glaube, weil die mir sehr einfach erscheint!), dann weiß ich immer noch nicht warum ich das so rechnen muss...

Ich wäre ich überaus dankbar wenn ihr mir bei meinem Problem helfen könnt!

MfG

msschubi

EDIT:

Ich habe das ganze mal mit der Rechnung die unter dem Wikipedia-Beitrag unter Oxymetrie zu finden war durchgerechnet:
cm = (Mr x V2 x c x F)/(4 x V1) (in Milligramm je Liter)

Mr = molare Masse von Sauerstoff
V1 = Volumen der titrierten Probe (in ml)
V2 = Volumen des verbrauchten Natriumthiosulfats (in ml)
c = Konzentration des Natriumthiosulfats (in mmol/l)
F = V0/(V0–V')
V0 = Volumen der Probenflasche (in ml)
V' = Volumen der zugegebenen Mangansulfatlösung (in ml)
Mr = 15,994 g/mol (oder doch 32 da ein suaertoffatom ja nciht einzeln vorkommt?)
V1 = 126,2 ml
V2 = 40 ml
c = 0,01 mol/l
F = 126,2/(126,2-2) = 1,016
V0 = 126,2 ml
V' = 2ml

cm = (Mr x V2 x c x F)/(4 x V1)
Eingesetzt:
cm = (15,994g/mol x 40ml x 0,01mol/l x 1,016) / (4 x 126,2ml)
cm = 0,0129 mg/l

Das kann nicht sein!
Es müsste ein Wert um die 40mg/l rauskommen, denn selbst Leitungswasser hat 2-4mg/l.

Ich verstehe das irgendwie nicht ...

Ach ja, ich habe das in das Off-Topic gepackt, weil irgendwie eine solche (vielleicht für euch primitive:) ) Frage nicht in die anderen Themen gepasst hätte... :)

MfG

msschubi
Xato
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Beitrag von Xato »

Schön, dass du dich an uns gewandt hast! :D Willkommen erstmal :D Aber leider kann ich dir nicht helfen, wohl aber bestimmt die anderen aktiven Forenmitglieder ;-) ABer eigentlich ist dass doch Chemie und nicht Offtopic, deshalb verschiebe ich das ganze mal nach "Allgemeines zur Chemie" :-)
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Chemienator
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Beitrag von Chemienator »

Ich gebe zu, dass ich das richtig kompliziert finde....
Habe auch keine Zeit mir die ganzen Formeln anzuschauen...
Vielleicht kann ich dir aber so weiterhelfen...


Laut wikipedia hat Sauerstoff folgende Löslichkeit 14,16 mg/l bei 0 °C und bei 1013,25 hP
Das bedeutet, dass dein 2ter Wert eher hinkommt....

Du sprichst von Sauerstoffbestimmung...
Ist damit der gelöste Sauerstoff gemeint oder sehen wir das alle viel zu kompliziert und meinen damit den Sauerstoffgehalt des Wassers, der bei ungefähr 88% liegt.
ok ich glaube hier geht es eher um das erste :mrgreen:
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Chemienator
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Beitrag von Chemienator »

PS.
Vielleicht könntest du einfach die Frage stellen, da man z.B. nicht weis, ob du die Chemikalien vorgegeben bekommen hattest oder nicht...
msschubi
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Beitrag von msschubi »

Danke für eure schnellen Antworten!

@Chemienator: Welche Frage soll ich stellen? was meinst du denn danmit? :)

Also die Frage die ich zu beantworten habe ist, wie es sich mit dem gelösten Sauerstoff in Sportgetränken verhält ...

Ihr sagtet ja das der 2te Wert eher hinkommt ... aber das kann ja eigentlich schon garnicht sein da selbst in ganz normalem Wasser schon 2-4 mg/l gelöster Sauerstoff vorhanden ist!

In diesen O2Active ist um die 40-50mg/l drin!!! und ich bekommt halt immer was mit 0,0129 mg/l raus.
Das kann nicht richtig sein :)
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Cyanwasserstoff
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Re: Winkler-Methode Rechnung Sauerstoffbestimmung

Beitrag von Cyanwasserstoff »

Dann bin ich auf dieses Forum hier gestoßen und sah die ganzen excellent geschriebenen Artikel und dachte mir das ihr mi vielleicht bei meinem Problem helfen könnt..
:mrgreen:

Ich werd mir das nachher nochmal genau durchsehen. Sieht irgendwie danach aus, als hättest du irgendwo nicht halbiert, wo es nötig gewesen wäre, die Differenz von (dann) etwa 15 mg lässt sich vllt. als Messfehler werten und wäre deshalb nicht weiter tragisch.
Also, ich seh mir das nochmal durch... :wink:

mfg
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Chemienator
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Beitrag von Chemienator »

Sorry sorry

ich meinte natürlich den Ersten Wert


*peinlich* :oops:
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

So, ich hab mal nachgesehen, für den Sauerstoff braucht man doch 32 g/mol (oder?), damit ergeben sich aber 257,62282... mg pro Liter.
Aber du sagtest, natürliches Wasser enthalte 2-4 mg/l O2 (will ich auch garnicht anzweifeln)...soweit ich mich erinnern kann, steht auf der Flasche hinter dem "Mit dem 15fachen an natürlichem Sauerstoff ein *. Wenn man dann nach dem * guckt, findet an die Bemerkung "im Vergleich zum normalen Adelholzener Mineralwasser" oder sowas. Finde doch evtl. mal heraus, wieviel O2 das enthält. Wenn das nämlich 25,7 mg/l enthält, käme das ja sogar hin.
Wobei ich grad nochmal nachsehen muss, ob Wasser überhaupt soviel O2 lösen kann, ich weiss nur, dass es mehr O2 als N2 lösen kann.

EDIT: 1 l Wasser löst bei 0° 50 ml O2. Mit einer Dichte von 1,4 g/l ergibt sich ein Gewicht von 70 mg. Das heißt, dass beide Werte nicht hinkommen können. Das normale enthält also maximal 4,66666... mg O2/l. Irgendwas kann also an der Wiki-Formel nicht stimmen...ich prüf mal die andere...

mfg
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Ach, Mist! Da kommt 25,76228 mg/l raus!

Du hast beim Einsetzen - wie ich anfangs auch - einen Fehler gemacht: Du musst die Konzentration der Thiosulfatlösung in mmol/l, nicht in mol/l angeben!

Somit ergibt sich:

(32 g/mol x 40 ml x 10 mmol/l x 1,016)/(4 x 126,2) = 25,76228209... mg/l O2

Hoffe ich konnte helfen. :wink: :D

mfg
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Chemienator
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Beitrag von Chemienator »

Du bist echt erst 15 Cyanwasserstoff-synthesegott

hast du was dagegen, wenn ich dich Synthesegott nenne?
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Ja, ich bin echt erst 15. Frag Oleum, der hat mich schonmal in Echt gesehen. :D

Und ja, wenn es dir Freude bereitet, darfst du mich meinetwegen "Synthesegott nennen". :roll: :mrgreen: :)

mfg
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Oleum
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Beitrag von Oleum »

Jap. Cyan ist erst 15. Unser ganzes Forum ist sehr jung!

Xato 13
Ich 14
Cyan 15
.
.
.
usw.
msschubi
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Beitrag von msschubi »

Danke, danke, danke!!! Vielen Dank :)

Ohje da wär ich glaub ich so schnell nicht draufgekommen (bzw. garnicht ^^).
So mal sehen Synthesegott ;) ich glaube wenn ich weitere Fragen habe, ich weiß in welches Forum ich gehen werde :)
Natürlich gilt der dank auch für dei anderen die sich meine frage durchgelesen haben und versucht haben zu helfen :)

So jetzt noch 15 Seiten für diese sch... Facharbeit schreiben :( lol

MfG

msschubi
msschubi
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Beitrag von msschubi »

Ah eine Frage hab ich noch :) (naja bestimmt nicht die letzte^^)

Das mit der molaren Masse von Sauerstoff:
In dem Fall sind das ca. 32g/mol da ein Sauerstoffatom die Molare Masse von ca. 16g/mol hat, aber Sauerstoff in der "Natur" nur als Molekül vorkommt und sich deshalb die molare Masse in diesem Fall verdoppelt.

Sehe ich das richtig?
Ich weiß, 8te Klasse, dennoch Frage ich lieber einmal zuviel als zuwenig :)
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Chemienator
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Beitrag von Chemienator »

(naja bestimmt nicht die letzte^^)
hoffentlich nicht
in Sauerstoffatom die Molare Masse von ca. 16g/mol
ich als Realschüler, 10te Klasse sage "FALSCH" :lol:
Ein Sauerstoffatom hat eine ungefähre Masse von 10-23g =P

32g/mol bedeutet, dass 32g Sauerstoff (O2) 1mol Teilchen (in diesem Falle Moleküle) sind.
Und 1mol Teilchen sind 6,0231415 · 1023 Teilchen
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