Analytische Chemie für Dummies

Produktbeschreibung

Die 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! 

Inhaltsverzeichnis

Über 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 (¿) 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 ¿ 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 

Autoreninfo

Ulf Ritgen studierte in Bonn Chemie und promovierte dort auch. Seit 2000 lehrt er unter anderem Allgemeine, Analytische, Anorganische und Organische Chemie an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg und seit 2008 auch am ZVA Bildungszentrum Dormagen. Er hat bereits mehrere"für Dummies"-Bücher geschrieben, unter anderem "Chemie für Dummies - das Lehrbuch".