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Säuren, Basen, Salze

• was sind Säuren und Basen ?

• Protolyse

• Konjugiertes Säure-Basen-Paar

• Neutralisationsreaktion

• pH-Wert

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Was sind Säuren und Basen ?
Beispiele für Säuren und Basen
Basen
Natronlauge Kalilauge Ammoniak Calciumhydroxid Aluminiumhydroxid
Säuren
Salzsäure Schwefelsäure Salpetersäure Essigsäure Kohlensäure Phosphorsäure Ameisensäure Citronensäure ....
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Was haben Säuren gemeinsam ?
Schwefelsäure
Salzsäure
Kohlensäure
Alle besitzen Wasserstoff, der an ein Nichtmetall
gebunden ist
Salpetersäure
Essigsäure
Phosphorsäure
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Was haben Basen gemeinsam?
Calciumhydroxid
Aluminiumhydroxid
Sie besitzen auch Wasserstoff, der an ein
Nichtmetall gebunden ist, aber die Bindung zum
Metall ist stärker polarisiert
Kaliumhydroxid (Kalilauge)
Natriumhydroxid (Natronlauge)
Ammoniak
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Unterschied zwischen Säuren und Basen
Säuren bilden H und A- (Säurerest) - Ionen
Basen bilden OH- und Me (Basenrest) - Ionen
2.2
3.5
3.5
2.2
2.6
1.0
Vergleich der EN
Bei Säuren ist die EN-Differenz zwischen O und H
am grössten, bei Basen zwischen O und Metall
(z.B. Ca)
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Protolyse
Wasser nimmt die Protonen auf (wirkt als Base)
Säuren spalten Protonen ab
Aus dem Wasser entstehen Hydronium-Ionen
Aus der Salzsäure entstehen Chlorid-Ionen
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Definition nach Brönsted
Säuren sind Protonengeber (Protonendonatoren)
Basen sind Protonennehmer (Protonenakzeptoren)
Protonen, die abgegeben werden, müssen von einem
anderen Stoff aufgenommen werden. Ähnlich wie
bei den Redoxreaktionen braucht es deshalb Immer
eine Säure und eine Base
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Konjugiertes Säure Base - Paar
Hat eine Säure Protonen abgegeben, verhält sie
sich wie eine Base, weil sie jetzt wieder
Protonen aufnehmen kann.
HCl und Cl- sind ein konjugiertes Säure Basen
- Paar
Beispiel
Säure
Base
1
2
2
Base
Säure
1
Säure gibt Protonen ab
Base nimmt Protonen auf
Das entstehende Cl- kann wieder H aufnehmen.
Auch H2O und H3O sind ein konjugiertes Säure
Basen - Paar
Cl- verhält sich nach der Reaktion wie eine Base
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Neutralisationsreaktionen
Säuren geben Protonen ab
Basen nehmen Protonen auf
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Neutralisation 2
Wie verhält sich NaOH, KOH, Ca(OH)2 ?
Die eigentliche Base ist in Diesem Fall das
gebildete OH-
Wir erwarten folgende Reaktion
Bei dieser Reaktion werden aber keine H
aufgenommen
Folgereaktion
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Neutralisation 3
Die Protonen der Säure werden auf OH- der Base
übertragen
Säurerest (Cl-) und Basenrest (Na) bilden ein
Salz (NaCl)
Es entsteht Wasser (H2O)
Säure Base ? Wasser Salz
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Weitere Beispiele


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pH-Wert
Cherakteristisch für alle Säuren ist die Abgabe
von Protonen
Das Proton ist das Säureteilchen
Um etwas über den Säuregehalt auszusagen, muss
die Protonenkonzentration angegeben werden.
Möglichkeiten
oder
0.0001 mol H pro Liter
10-4 mol H pro Liter
oder
log(H-Konzentration) -4
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pH-Wert2
Üblicherweise ist die H-Konzentration sehr klein
(kleiner als 1 mol/Liter).
log(H-Konzentration) -4
Wird eine Angabe in der Form
Gewählt, erhält man meist negative Zahlen.
Beispiele
Konzentration in mol/l Konzentration in Exponential-schreibweise Konzentration in log(H /Liter)
0.00000001
0.00235
0.065
10-8
-8
2.35 10-3
-2.629
6.5 10-2
-1.187
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An Stelle dieser Angaben wird deshalb die Angabe
p verwendet
bedeutet
p
- log
pH ist nichts weiteres als eine
Konzentrationsangabe für das Teilchen
H
angegeben als log der Konzentration
pH
Konzentration in mol/l Konzentration in Exponential-schreibweise Konzentration in log(H /Liter)
0.00000001
0.00235
0.065
pH
8
2.629
1.187