Description
Book SynopsisDie Analytik ist zwar ein grundlegendes Thema innerhalb der Chemie, hat es aber ganz schön in sich. Aber keine Sorge, Ulf Ritgen erklärt Ihnen in diesem Buch was Sie zur Analytischen Chemie Wissen sollten. Wie erhält man eigentlich analytische Infos? Welche Standards gibt es? Und wie sollte man überhaupt mit den Stoffgemischen umgehen? All diese Grundlagen werden ausführlich erläutert. Aber auch die Anwendungsgebiete und Methoden kommen keinesfalls zu kurz. Egal ob Gravimetrie, Titration, Fällung oder Konduktometrie, endlich wird alles verständlich erklärt. Jetzt können Prüfung und Praktikum kommen!
Table of ContentsÜber den Autor 7
Einführung 15
Törichte Annahmen über den Leser 15
Wie Sie dieses Buch einsetzen 16
Symbole in diesem Buch 17
Wie es weitergeht 18
Teil I: Grundlagen und Standards 19
Kapitel 1 Analytik – und was dahintersteckt 21
Methodik der Analytik 23
Woher erhalten wir überhaupt analytische Informationen? 25
Wofür lässt sich die Analytik nutzen? 27
Prinzipien in der Analytik 28
Methoden in der Analytik 29
Unerlässliche Vorkenntnisse 32
Reinstoffe, Gemische & Co 33
Ausgewählte Trennverfahren (zur Probenvorbereitung) 34
Man muss ja nicht gleich alles nehmen! – Aliquotieren 36
Arbeitsbereich, Probenbereich, Gehaltsbereich 39
Kapitel 2 Grundlagen, Werkzeuge und Prinzipien 41
Präzision & Co 41
Damit müssen Sie rechnen 45
Die wissenschaftliche Notation 45
Der Dreisatz 46
Potenzen 48
Logarithmen 49
Nicht erschrecken: die pq-Formel 52
Signifikant muss es schon sein 52
Signifikante Ziffern und Einheiten 54
Exakte Zahlen 54
»Signifikante Ziffern« ≠ »Stellen hinter dem Komma«! 56
Ein Hauch von Statistik 59
Mittelwert (x) 59
Standardabweichung (s) 60
Variationskoeffizient (VK) 62
Kapitel 3 Standards 67
Das ist der Standard: Grundgrößen 67
Von den Grundgrößen leiten sich alle Größen ab 69
Was ist denn schon »normal«? 70
Vorsilben – für die Größenordnung 71
SI-Präfixe 71
Gehaltsangaben – Konzentration & Co im Labor-Alltag 73
Die Formelschreibweise 75
Konzentrationsangaben 78
Anteilsangaben 79
Verhältnisangaben 81
Molalität und spezifische Partialstoffmenge 81
Noch einmal: P, A, G 82
Teil II: Klassische nasschemische Verfahren 85
Kapitel 4 Die Masse macht’s –Gravimetrie 87
Die Fällung 87
Die Fällungsform 88
Die Wägeform 88
Der gravimetrische Faktor 89
fg – je kleiner, desto besser 91
Der Fällungsgrad (α) 93
Das Löslichkeitsprodukt (KL) 94
Die Löslichkeit (L) 99
Gravimetrie – zur praktischen Durchführung 102
Zeit ist Geld – Beschleunigung des Filtrationsprozesses 104
Kapitel 5 Volumetrie – zunächst einmal ganz allgemein 107
Einige Fachtermini, die Sie kennen sollten 108
Voraussetzungen für volumetrisch nutzbare Reaktionen 109
Verschiedene Arten der Titration 110
Endpunkts-Indikation 113
Endpunktbestimmung – chemisch (und damit visuell) 115
Endpunktbestimmung – physikalisch (und damit instrumentell) 115
Maßanalyse erfordert Genauigkeit 116
Titerbestimmung 116
Die Äquivalentkonzentration (ceq) 121
Kapitel 6 Gar nicht ätzend: Säure/Base-Titrationen 125
pH-Wert 127
Säure- und Basestärken 128
Titrationskurven 132
Starke Säure gegen starke Base (oder umgekehrt) 133
Was ist mit schwachen Säuren oder schwachen Basen? 133
Bestimmung des pH-Wertes einer wässrigen Lösung 135
Kapitel 7 Lassen wir doch die Schwerkraft für uns arbeiten! – Fällungsreaktionen 141
Fällungs-Titrationen 141
Argentometrie – Vielfalt bei Fällungs-Titrationen 142
Bestimmung des Äquivalenzpunktes 145
Ein Schlusswort zu diesem Kapitel 157
Kapitel 8 So komplex ist das gar nicht! – Komplexometrie 159
Zur Erinnerung: Komplex-Nomenklatur 161
Chelat-Komplexe … 163
… und deren Benennung 164
Komplexliganden in der Analytischen Chemie 167
Komplexometrische Titration 167
Endpunktsbestimmung (oder -erkennung) 168
Arbeitsweisen: Rücktitration 174
Arbeitsweisen: Substitutionstitration 174
Arbeitsweisen: Simultantitration 175
Kapitel 9 Elektronen wechseln den Besitzer – Redox-Titrationen 183
Grundlagen 185
Die Spannungsreihe 185
Die Nernst’sche Gleichung 187
Woher kommen denn eigentlich die elektrochemischen Potentiale? 191
Beschreibung von Redox-Systemen: die internationale Konvention 196
Eine Redox-Titration – ein wenig genauer betrachtet 197
Eine exemplarische Titrationskurve 200
Bestimmung des Endpunktes einer Redox-Titration 207
Redox-Indikatoren 208
Anwendungsbereiche für Redox-Titrationen 212
Manganometrie 212
Cerimetrie 217
Iodometrie – im Angebot: Oxidation und Reduktion 218
Teil III: Jetzt wird’s spannend 225
Kapitel 10 Elektrochemie – unter Strom in der Analytik 227
Was passiert an den Elektroden? 227
Was wir schon wissen 228
Anwendungsgebiete der Elektrochemie in der Analytik 229
Elektrolyse nutzen 229
Elektrogravimetrie 230
Coulometrie 244
Konduktometrie 248
Wichtige Kenngrößen: Leitwert L und molare Leitfähigkeit Λ 250
Starke und schwache Elektrolyte 254
Konduktometrische Verfahren 259
Kapitel 11 Hat durchaus Potential –Potentiometrie 269
Potentiometrie 269
Elektroden für die Potentiometrie 270
Indikator-Elektroden 270
Referenz-Elektroden 271
Noch einmal: Die Nernst’sche Gleichung 271
Noch einmal: die Wasserstoff-Elektrode(n) 272
Oder eben auch mit anderen Referenz-Elektroden 272
Elektroden – Arbeitspferde der Analytik 273
Elektroden 1 , 2 und 3 Ordnung 273
Die Silber/Silberchlorid-Elektrode (Ag/AgCl-Elektrode) 274
Die Kalomel-Elektrode 279
Potentiometrische Verfahren 281
Direktpotentiometrie 282
Anwendungen der Direktpotentiometrie 289
Potentiometrische Titrationen 289
Kapitel 12 Speziellere Elektroden 291
Einteilung von Elektroden nach ihrer Membran 291
Die potentiometrische Messung von pH-Werten 292
Die Chinhydron-Elektrode 293
Die Antimon-Elektrode 295
Die Glas-Elektrode 299
Ionenselektive Elektroden (ISE) 309
Empfindlichkeit ionenselektiver Elektroden 310
Teil IV: Der Top-Ten-Teil 321
Kapitel 13 Zehn Empfehlungen für das Analytik-Labor 323
Stichwortverzeichnis 333
