Säuren, Basen, Salze

1. Säuren, Basen, Salze • was sind Säuren und Basen ? • Protolyse • Konjugiertes Säure-Basen-Paar • Neutralisationsreaktion • pH-Wert

2. Was sind Säuren und Basen ? Beispiele für Säuren und Basen

3. Was haben Säuren gemeinsam ? Schwefelsäure Salzsäure Kohlensäure Alle besitzen Wasserstoff, der an ein Nichtmetall gebunden ist Salpetersäure Essigsäure Phosphorsäure

4. 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

5. Unterschied zwischen Säuren und Basen Säuren bilden H+ und A- (=Säurerest) - Ionen Basen bilden OH- und Me+ (=Basenrest) - Ionen 3.5 2.2 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)

6. 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

7. 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

8. 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 1 Base 2 2 Base 1 Säure 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

9. Neutralisationsreaktionen NH3 + HCl  NH4Cl Säuren geben Protonen ab: Basen nehmen Protonen auf:

10. Wie verhält sich NaOH, KOH, Ca(OH)2 ? Neutralisation 2 Die eigentliche Base ist in Diesem Fall das gebildete OH- Wir erwarten folgende Reaktion: Bei dieser Reaktion werden aber keine H+ aufgenommen Folgereaktion:

11. 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

12. Weitere Beispiele + +

13. 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

14. 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: 10-8 -8 2.35 · 10-3 -2.629 6.5 · 10-2 -1.187

15. 10-8 -8 2.35 · 10-3 -2.629 6.5 · 10-2 -1.187 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 pH 8 2.629 1.187