Titration einfach erklärt: So bestimmst du den Säuregehalt

Offenlegung: Reinzeug verkauft unter anderem Natronlauge 30 % in technischer Qualität. Für die folgende Anleitung brauchst du eine verdünnte analytische Maßlösung mit bekanntem Gehalt. Ein technisches Konzentrat ist keine gebrauchsfertige Maßlösung.

Was misst eine Titration?

Wie viel Säure steckt in einer Flüssigkeit? Bei einer Säure-Base-Titration gibst du eine Lösung bekannter Konzentration portionsweise zur Probe. Aus der verbrauchten Menge und dem Reaktionsverhältnis berechnest du den Säuregehalt. Die zugegebene Lösung heißt Maßlösung oder Titriermittel. Eine Bürette misst ihr Volumen. [1]

Hier zeigen wir das Prinzip an klarem Haushaltsessig mit Natronlauge und pH-Messgerät. Der pH-Wert dient dabei dazu, den Reaktionsverlauf zu verfolgen. Entscheidend für die Berechnung ist der Laugenverbrauch am Äquivalenzpunkt. Das ist der Punkt, an dem Säure und Base im passenden Stoffmengenverhältnis umgesetzt sind. Bei Essigsäure reagiert ein Mol Säure mit einem Mol Natriumhydroxid: [2]

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Die folgende Zusammenstellung ist ein didaktischer Laborablauf. Die angegebenen Volumina gehören zu diesem Beispiel; andere Proben benötigen eine angepasste Methode.

Was du für den Versuch brauchst

• klaren Haushaltsessig als Probe, keine Essigessenz;
• gebrauchsfertige Natronlauge-Maßlösung mit nominell 0,1000 mol/L und dokumentiertem aktuellem Gehalt;
• eine 25-mL-Bürette mit Stativ, eine 10-mL-Vollpipette mit Pipettierhilfe und einen 100-mL-Messkolben;
• ein Becherglas mit etwa 150 mL Fassungsvermögen, Magnetrührer und Rührfisch;
• ein geeignetes pH-Messgerät mit Elektrode und Kalibrierpuffern;
• destilliertes oder deionisiertes, möglichst CO₂-armes Wasser.

Bürette, Pipette und Messkolben erfüllen verschiedene Aufgaben: dosieren, ein festes Volumen abmessen und auf ein genaues Endvolumen verdünnen. Becherglasmarkierungen ersetzen diese Messgeräte nicht. [3] Die potentiometrische Essiganalyse mit Natronlauge und pH-Elektrode beschreibt auch Metrohm in einer technischen Herstellerunterlage. [4]

Arbeite an einem geeigneten Laborplatz mit Schutzbrille, Laborkittel und der laut Sicherheitsdatenblatt und örtlicher Arbeitsanweisung erforderlichen Schutzausrüstung. Benutze immer eine Pipettierhilfe. Entnommene Chemikalien kommen nicht zurück in die Vorratsflasche. Kläre die Sammlung und Entsorgung der Lösungen vor Beginn; Laborproben werden nicht mehr verzehrt. [5]

So führst du die Titration durch

1. Probe definiert verdünnen

Mische den Essig. Spüle die saubere Vollpipette mit wenig Probe vor und überführe 10,00 mL in den 100-mL-Messkolben. Fülle mit Wasser bis zur Marke auf, verschließe den Kolben und mische gründlich. Beachte die Auslauf- und Wartezeit deiner Pipette. [3]

Das Endvolumen beträgt 100,00 mL. Daraus folgt der Verdünnungsfaktor 100,00 ÷ 10,00 = 10. Spüle die Pipette mit etwas verdünnter Probe vor. Pipettiere anschließend 10,00 mL dieser gemischten Verdünnung in das Becherglas. Diese Teilprobe, auch Aliquot genannt, enthält rechnerisch die Säure aus 1,00 mL ursprünglichem Essig.

2. Messgerät und Bürette vorbereiten

Kalibriere das pH-Messgerät mit geeigneten Puffern nach Geräteanleitung. Spüle die Elektrode zwischen den Lösungen. Gib zur Teilprobe so viel Wasser, dass die erforderlichen Bereiche der Elektrode eintauchen, beispielsweise etwa 40 mL. Dieses zusätzliche Wasser verändert die Säuremenge in der Teilprobe nicht und erzeugt deshalb keinen weiteren Verdünnungsfaktor in unserer Rechnung. [4]

Spüle die saubere Bürette mit etwas Maßlösung vor, befülle sie und lasse Lösung durch Hahn und Spitze ab. Es dürfen keine Luftblasen verbleiben. Entferne den Fülltrichter und notiere den Anfangsstand. Die Bürette muss nicht genau bei null beginnen; der Verbrauch ergibt sich aus der Differenz der Ablesungen. [1, 6]

3. Lauge zugeben und Werte festhalten

Rühre gleichmäßig, ohne Luft einzuziehen. Die Elektrode darf den Rührfisch nicht berühren. Notiere zunächst den pH-Wert ohne Laugenzugabe. Gib dann Natronlauge in kleinen Portionen zu. Warte nach jeder Zugabe, bis sich die Anzeige stabilisiert hat, und notiere das insgesamt zugegebene Volumen mit dem zugehörigen pH-Wert. [6]

Eine erste grobe Titration hilft, den Bereich des pH-Sprungs zu finden. Wiederhole den Versuch mit einer frischen Teilprobe und kleineren Zugaben in diesem Bereich. Als Ansatz für dieses Beispiel kannst du dort Portionen von 0,05 bis 0,10 mL wählen, sofern deine Bürette das zuverlässig erlaubt. Erfasse auch einige Punkte nach dem Sprung, damit du den Kurvenverlauf auswerten kannst. [1, 6]

4. Den Äquivalenzpunkt bestimmen

Trage den pH-Wert gegen das zugegebene Laugenvolumen auf. Beim vorliegenden System liegt der gesuchte Punkt näherungsweise am Wendepunkt des steilen Kurvenabschnitts. Die größte pH-Änderung je zugegebenem Milliliter hilft, ihn einzugrenzen. Zu wenige Messpunkte machen diese Zuordnung ungenau. [2, 6]

Stoppe bei Essigsäure nicht einfach bei pH 7. Am Äquivalenzpunkt liegt Acetat vor, das mit Wasser basisch reagiert. Der Äquivalenzpunkt befindet sich deshalb im alkalischen Bereich. Ein Farbindikator müsste passend zum pH-Sprung ausgewählt werden; ein beliebiger Farbumschlag genügt nicht. [2]

Führe mehrere sorgfältige Bestimmungen mit frischen Teilproben durch. Vergleiche die Verbräuche und prüfe auffällige Abweichungen, bevor du einen Mittelwert bildest. [1]

Rechenbeispiel: Vom Laugenverbrauch zum Säuregehalt

Annahme: Der ausgewertete Verbrauch beträgt 8,30 mL. Die tatsächliche Konzentration der Maßlösung beträgt 0,1000 mol/L. Titriert wurden 10,00 mL der zehnfach verdünnten Probe. Diese Werte dienen ausschließlich dem Rechenbeispiel.

Für die Reaktion im Verhältnis 1 : 1 gilt:

Stoffmenge Säure = Konzentration Lauge × Verbrauch Lauge
n = 0,1000 mol/L × 0,00830 L = 0,000830 mol

Diese Stoffmenge befindet sich in 0,01000 L verdünnter Probe:

c(verdünnt) = 0,000830 mol ÷ 0,01000 L = 0,0830 mol/L
c(Original) = 0,0830 mol/L × 10 = 0,830 mol/L

Mit rund 60,0 g/mol für Essigsäure folgt: [4]

0,830 mol/L × 60,0 g/mol = 49,8 g/L = 4,98 g je 100 mL

Die passende Ergebnisangabe lautet: titrierbare Gesamtsäure, berechnet als Essigsäure: 4,98 g/100 mL. Das sind nicht automatisch 4,98 Massenprozent. Dafür müsste auch die Masse der ursprünglichen Probe bekannt sein, etwa durch Einwiegen oder über ihre Dichte.

Welche Fehler das Ergebnis verschieben

Falscher Gehalt der Maßlösung: Verwende die tatsächliche Konzentration. Ist ein Titer angegeben, gilt: tatsächliche Konzentration = Nennkonzentration × Titer. Natronlauge nimmt CO₂ aus der Luft auf; dadurch kann sich ihr wirksamer Gehalt verändern. Beachte Lagerung, Haltbarkeit und die vorgesehene Gehaltskontrolle. [2]

Fehler beim Abmessen: Eine Luftblase in der Bürettenspitze oder eine ungenaue Probenentnahme verändert das Verhältnis zwischen protokolliertem Verbrauch und tatsächlich titrierter Probe. Unvollständiges Mischen nach der Verdünnung macht Teilproben untereinander schlecht vergleichbar. [1, 3, 6]

Zu große Schritte: Wer den steilen Bereich mit einer einzigen Zugabe überspringt, kann den Äquivalenzpunkt nicht mehr sauber zuordnen. Wiederhole die Bestimmung mit kleineren Schritten. [6]

Was das Ergebnis aussagt

Die Titration erfasst die unter den gewählten Bedingungen neutralisierbare Säure. Enthält die Probe mehrere Säuren, trägt deren Umsetzung zum Verbrauch bei. Das Ergebnis „als Essigsäure“ ist dann eine Rechengröße und kein selektiver Nachweis ausschließlich dieser einen Säure. [4]

Für Reiniger ist die Methode deshalb erst mit einer passenden Probenvorbereitung und Auswertung sinnvoll. Aus dem Säuregehalt allein folgt keine Aussage über Reinigungsgeschwindigkeit oder Materialverträglichkeit. Den Zusammenhang erläutert unser Beitrag Gleicher pH-Wert, gleiche Wirkung?

Quellen

1. Universität Göttingen: „Versuch 45: Titration von Natronlauge mit Salzsäure“, o. J. Lehrmaterial zu Durchführung und Wiederholungen. lp.uni-goettingen.de
2. Metrohm: „Titrimetrische Analysen mit einem Titrino oder Titrando“, o. J., insbesondere Grundlagen und Titer. Technische Herstellerliteratur. metrohm.com (PDF)
3. SCRIPT: „Praktikumsversuche 3G Chemie“, 2023, insbesondere präzises Abmessen und Herstellen von Lösungen. Deutschsprachiges Lehrmaterial aus Luxemburg. educhimie.script.lu (PDF)
4. Metrohm: „Titrimetrische Essiganalysen“, Application Bulletin 84/2 d, o. J., Abschnitt 2: titrierbare Gesamtsäure. Technische Herstellerunterlage; dort mit anderen Proben- und Maßlösungsvolumina. metrohm.com (PDF)
5. DGUV: „Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulpraktikum“, Information 213-026, online abgerufene Fassung, insbesondere Abschnitte 4.6 und 4.7. publikationen.dguv.de (PDF)
6. Universität Göttingen, Arbeitskreis Stalke: Virtuelles Labor, „Titration“, o. J. Lehrmaterial zur pH-Messung während der Titration. stalke.chemie.uni-goettingen.de

Stand der Recherche: Oktober 2026.