Die Schwefelung von Wein

In dieser GK-Abituraufgabe von 2013 ging es um die Schwefelung von Wein mit Schwefeldioxid.

Teilaufgabe 1

In der ersten Teilaufgabe sollten die S.
a) Reaktionsgleichungen für die Bildung von Hydrogensulfit- und Sulfit-Ionen bei der Weinschwefelung angeben und
b) anhand dieser Reaktionen das Säure-Base-Konzept von BRÖNSTED erläutern. Außerdem sollte
c) erklärt werden, warum die Bildung der im Wein vorliegenden Teilchen vom pH-Wert abhängig ist.

Erwartet wurden bei a) die Reaktionsgleichungen der beiden Protolysen der schwefeligen Säure, die sich beim Einleiten von Schwefeldioxid in Wasser ergibt (die Formel dieser Säure konnten die S. den Vorgaben entnehmen).

Bei b) wurde lediglich erwartet, dass die Säure-Base-Definition von BRÖNSTED genannt und auf eine der Protolyse-Reaktionen angewendet wird.

Bei c) wurde erwartet, dass die S. beschreiben, wie sich die chemischen Gleichgewicht der Protolysen nach links verschieben, wenn zum Beispiel die Konzentration der Oxonium-Ionen erhöht wird (wenn also der pH-Wert sinkt). Ganz so simpel war die Aufgabe c) allerdings nicht, denn mit dem Lösen des Schwefeldioxids in Wasser und der Reaktion des gelösten Schwefeldioxids mit Wasser zu schwefeliger Säure lagen neben den beiden Protolysen zwei weitere Gleichgewichte vor, auf die sich die Veränderung des pH-Wertes ebenfalls auswirkte.

Teilaufgabe 2

In den Vorgaben wurde beschrieben, dass bei der Analyse des Weins dieser mit einer starken Säure erhitzt wird, wodurch Schwefeldioxid freigesetzt wird (Verlagerung der Gleichgewichte wie in Teil c) der ersten Teilaufgabe beschrieben). Das Schwefeldioxid wird dann in eine Wasserstoffperoxid-Lösung eingeleitet, wo dann wieder Schwefelsäure entsteht. Diese kann dann mit Natronlauge titriert werden.

In der zweiten Teilaufgabe sollten die S. die Reaktionsgleichungen für die Teilschritte dieser Analyse angeben sowie mögliche Fehlerquellen bei diesem Verfahren erläutern. Erwartet wurden hier jede Menge Reaktionsgleichungen einschließlich der Neutralisationsreaktion bei der Titration.

Teilaufgabe 3

Hier sollten die S. zunächst eine Apparatur zur Säure-Base-Titration skizzieren und beschriften. Dann sollte die Konzentration der freien schwefeligen Säure im Wein aus den Daten der Vorgaben berechnet werden. Schließlich sollten die S. beurteilen, ob der analysierte Weißwein für den Verzehr zugelassen werden darf (Angaben in den Vorgaben).