Grundlegende Definition einer Säure/ Base
Eine Säure ist eine Substanz, die unter Bildung von H3O+ Ionen dissoziiert, wenn sie in Wasser gelöst wird. (Protonendonator)
Eine Base ist eine Substanz, die unter Bildung von HO- Ionen dissoziiert, wenn sie in Wasser gelöst wird. (Protonenakzeptor)
Was versteht man unter einer Neutralisation?
Was sind Reaktionsprodukte bei Neutralisationsreaktionen?
(+ Netto-Ionengleichung der Neutralisation)
Die Reaktion zwischen einer Säure und einer Base heißt Neutralisation.
Reaktionsprodukte heißen Salze, ihr Kation stammt von der Säure und ihr Anion von der Base.
H3O+ + HO- —> H2O
Cl- + Na+ —> NaCl
Was ist eine Säure-Base Reaktion?
Eine Säure-Base Reaktion ist eine Übergabe von Protonen der Säure an die Base
Säuren und Basen können aus Ionen und Molekülen bestehen.
Was versteht man unter Säure-Base Paaren?
Paare, die durch Aufnahme und Abgabe von Protonen zusammengehören, nennt man konjugierte Säure-Base Paare
Säure 1 + Base 2 —> Säure 2 + Base 1
CH3COOH + H2O —> H3O+ + CH3COO-
Schwefelsäure+Wasser—>Hydroniumion+Acetation
Insgesamt sind an der Reaktion zwei Säuren und zwei Basen beteiligt. Bei der Hinreaktion gibt die Säure 1 ein Proton ab und wird zur Base 1. Gleichzeitig nimmt die Base 2 ein Proton auf und wird zur Säure 2.
Was beschreibt die Säure-/Basestärke?
Die Säurestärke ist die Tendenz Protonen abzugeben
Die Basestärke ist die Tendenz Protonen aufzunehmen
Ionenprodukt des Wassers?
Wasser ist Säure und Base zugleich:
2H2O —> H3O+ + HO-
Wasser unterliegt also einer Autoprotolyse
Was ist der pH-Wert?
Was ist der pOH-Wert?
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration
pH = -log_10(H3O+)
Der pOH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Hydroxid-Ionenkonzentration
pOH = -log_10(OH-)
pH-Wert Beispiele
0
2 - Magensäure
4 - Wein
6 - Urin
7 - neutral (Regenwasser)
8 - Blut
10 - Seife
12 - Haushaltsammoniak
14
Was sind Farbindikatoren und wofür werden sie benutzt?
Farbindikatoren haben je nach pH-Wert einen Umschlagbereich, indem sie die Farbe ändern. Deshalb eignen sie sich gut für die ph-Wert Bestimmung
Konjugierte Säure-Base Paare Beispiele:
2 H2O —> H3O+ + OH-
2 NH3 —> NH2- + NH4+
2 HSO4- —> SO4 2- + H2SO4
2 HPO4 2- —> PO4 3- + H2PO4 -
Je stärker eine Säure, desto schwächer ist ihre konjugierte Base und umgekehrt!!!
Dissotiat.: starke Säure
Salzsäure (HCl) löst sich in Wasser und dissoziiert vollsändig. HCl —> H+ Cl-
Welchen pH-Wert hat 1 Mol Salzsäure, in einem Liter Wasser?
Welchen pH-Wert (c(OH-), pOH) hat 0,01 Mol Salzsäure, in einem Liter Wasser?
pH = -log_10(1) = 0
pH = -log_10(0,01) = 2
pOH = 14-pH = 14 - 2 = 12
c(OH-) = 10^(-pOH) = 10^(-12) mol/L
Dissotiat.: starke Base:
Natriumhydroxid (NaOH) löst sich in Wasser und dissoziiert vollständig. NaOH —> Na+ OH-
Welchen pH-Wert hat ein Mol NaOH, wenn es vollständig in 1 Liter Wasser gelöst wird?
c(OH-) = 1 mol
c(H+) = K_w / c(OH-) = 10^-14 (mol/L)^2 / 1 mol/L = 10^-14 mol/L
pH = -log_10(10^-14) = 14
Was ist der pKs Wert?
der Ks Wert ist der Säure Dissoziationswert, dieser gibt die Stärke einer Säure an.
Der pKs Wert ist der neagtive dekadische log. des Ks Werts.
Ks = [H+]*[A-] / [HA]
pKs = -log_10(Ks)
Dissoziat.: schwache Säure:
Essigsäure(H3CCOOH) dissoziiert nur schwach (pKs = 4,75). Wie groß ist der pH-Wert von einem Mol Essigsäure in einem Liter Wasser?
pH = (pKs - log_10(1)) / 2
pH = (4,75 - 0) / 2 = 2,375
Säurestärke für Säuren der allg. Formel:
(HO)_mZO_n
n = 0 schwache Säure
n = 1 mittelstarke Säure
n = 2 starke Säure
n = 3 sehr starke Säure
— Je mehr Sauerstoff am Z hängt, desto saurer
Wie sieht eine Titrationskurve aus?
(Natronlaufe mit Salzsäure)
Was ist der Äquivalenzpunkt / Neutralpunkt?
ÄP = äquivalente Menge der Reaktanden (gleiche Stoffmenge)
NP = pH=7
neutralisieren = bis zum Neutralpunkt titrieren
Was versteht man unter Puffersystemen bei schwachen Säuren?
Bei der Titration einer schwachen Säure kann diese den pH-Wert in der Nähe des pKs Werts abpuffern und nahezu konstant halten.
Titration: separate ÄP???
starke und schwache einprotonige Säuren
stark:
Chlorsäure
Salzsäure
Salpetersäure
Perchlorsäure
Bromwasserstoffsäure
schwach:
Chlorige Säure
Salpetrige Säure
Essigsäure
Borsäure
starke und schwache mehrprotonige Säuren
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