Vitamin-C-Bestimmung

In dieser LK-Abituraufgabe von 2009 ging es um Ascorbinsäure, besser bekannt als Vitamin C.

Teilaufgabe 1

In den Vorgaben wurden den S. einige wichtige Fakten über den Wirkstoff Ascorbinsäure mitgeteilt. Dann wurde ein Verfahren beschrieben, mit dem man den Gehalt eines Medikaments an Vitamin C quantitativ untersuchen kann, nämlich durch Titration mit Natronlauge der Konzentration 0,1 mol/l. Das in den Vorgaben veröffentliche Messprotokoll zeigte in tabellarischer Form eine Titrationskurve (pH-Wert gegen verbrauchte NaOH).

In der ersten Teilaufgabe sollten die S.
a) einen Versuchsaufbau für eine solche Titration skizzieren und beschriften,
b) die Reaktionsgleichung für die Neutralisation angeben und
c) den Verlauf der Titrationskurve erläutern, dabei sollten auch die charakteristischen Punkte berücksichtigt werden (einschließlich Zeichnung).

Teilaufgabe 2

Hier sollten die S.
a) den Äquivalenzpunkt der Titration ermitteln und
b) die Masse (!) der Stoffportion Vitamin C in einer Kapsel berechnen. Das Ergebnis sollte dann
c) mit den Herstellerangaben verglichen werden, um
d) die Werbeaussage des Herstellers bewerten zu können.

Teilaufgabe 3

Aus der Tabelle in den Vorgaben bzw. aus der gezeichneten Titrationskurve ging hervor, dass der Äquivalenzpunkt zwischen den pH-Werten 8,5 und 8,7 liegt.
a) Die S. sollten die Möglichkeit diskutieren, den Äquivalenzpunkt unter Verwendung eines geeigneten Indikators zu bestimmen.
In den Erwartungen wurde dann gesagt, dass es sich um eine offene Aufgabenstellung handelt; "unterschiedliche Ergebnisse der Prüflinge können akzeptiert werden", wenn die Lösung korrekt und sachlogisch begründet ist.
b) Die S. sollten unter Verwendung des pH-Wertes der Ausgangslösung ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung der Stoffmenge Vitamin C in einer Kapsel entwickeln, und zwar ohne Durchführung einer Titration.
c) Die S. sollten die Genauigkeit dieses Messverfahrens auf der Basis einer Beispielrechnung beurteilen.

Teilaufgabe 4

In den Vorgaben wurde das Verfahren der Iodometrie erläutert - Redoxtitration mit Kaliumiodat-Lösung. Das Verfahren wurde genau beschrieben, und die Reaktionsgleichungen wurden angegeben, allerdings noch nicht stöchiometrisch korrekt, es wurden nur die Edukte und Produkte genannt.

In der vierten Teilaufgabe sollten die S. nun
a) diese Reaktionsgleichungen vervollständigen,
b) erläutern, woran man bei dieser Titration den Endpunkt erkennt,
c) die Vor- und Nachteile dieses Verfahrens erklären und
d) den Zusammenhang zwischen dem Verbrauch der Kaliumiodat-Lösung und der umgesetzten Stoffmenge Ascorbinsäure rechnerisch darlegen.