Komplexometrische Bestimmungen von Magnesiumionen in Bittersalzlösungen

Artikelnummer: NWL303902023
Kategorie: Chemie
Verlag: RAABE Verlag

Zip-Datei (35 Seiten, PDF-Datei + GBUs)

Sekundarstufe II

Chemie

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RAAbits Chemie, Klasse 11/12/13

Komplexchemie

Magnesiumsulfat ist das gängige Beispiel für ein in Wasser leicht lösliches Sulfat eines Erdalkalimetalls und daher im Chemieunterricht nahezu aller Jahrgangsstufen präsent. Mit der Bindung von Kristallwasser wird aus Magnesiumsulfat das Bittersalz Epsomit. Magnesiumsulfat hat als Düngemittel, Nahrungsergänzungsmittel und pharmazeutischer Wirkstoff einen breiten Anwendungsbereich. Die Neigung der Magnesiumionen zur Bildung von Ionenaggregaten zeigt sich schon mit der Ausbildung der Hydrathüllen der Ionen. Sie ist die Grundlage für die Bildung stabiler Chelatkomplexe und einer komplexometrischen Bestimmung.

Die Löslichkeit von Salzen ist in den Lehrplänen thematisiert, insbesondere auch die Löslichkeit der Erdalkalimetallsulfate. Das gilt auch für die Bildung der Ionenaggregate in Salzen mit Kristallwasser und in Salzlösungen. Die Reaktionsenthalpie verbunden mit dem „Satz von Hess“ ist ein zentrales Thema im Chemieunterricht in den gymnasialen Oberstufen, ebenso das „Prinzip vom kleinsten Zwang“, das hier für den Lösungsvorgang auch quantitativ betrachtet wird. Die Titration als eine grundlegende Methode der quantitativen Analyse, die in der Regel in den Schulen nur für Neutralisations- und Redox-Reaktionen durchgeführt werden, wird hier um die komplexometrische Titration ergänzt. Diese ist in Hinblick auf die einfache Handhabung, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und das geringe Gefährdungspotenzial der eingesetzten Lösungen in besonderem Maße für Schülerexperimente geeignet. Hinzu kommt mit der Analyse von ausgewählten Metallionen, z. B. in Nahrungsergänzungsmitteln, der große Alltagsbezug.

Themen:

Salze,
Löslichkeit,
Teilchenaggregate,
koordinative Bindung,
Lösungsenthalpie,
Prinzip vom kleinsten Zwang,
pH-Wert,
Puffer,
komplexometrische Titration

Kompetenzen:

Gesetzmäßigkeiten und Theorien fachspezifisch beschreiben, anwenden und überprüfen
Experimente nach Anleitungen durchführen, beschreiben und auswerten, Gefährdungspotenziale einschätzen
Einsatz und Wirkung von Stoffen in der alltäglichen Anwendung reflektieren und beurteilen.

Dauer: 7 Doppelstunden

Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Oberstufe mit Experimenten (inklusive GBUs im Doc-Format),Texten, Arbeitsblättern sowie ausfürhlichen Lösungen und Hinweisen für die Lehrkraft.

Insbesondere können diese Materialien zur Bestimmung der Magnesium-, Zink- und Calciumionen in Nahrungsergänzungsmitteln in fachübergreifenden und fächerverbindenden Projekten zur Ernährung eingebracht werden.

Schulstufe:	Sekundarstufe II
Schulfach:	Chemie

Komplexometrische Bestimmungen von Magnesiumionen in Bittersalzlösungen

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