Säuren Und Basen Flashcards
autoprotolyse des wassers + PH-Wert
- eigendissoziation
- spaltet sich ohne beigabe –> ampholyt, können im wässrigen milieu als säure + als base reagieren, reagiert mit sich selbst
wasser gibt proton ab, was entsteht?
hydroxid-ion, H2O –> H+ + OH-, abgegebenes Proton wird v. anderem Wassermolekül augenommen –> H3O+, Hydronium-ion
H2O + H2O –> …
H3O+ + OH-, gleichgewicht liegt auf undissoziierten form, also links, konzentration ist aber praktisch unverändert
wie hoch ist jeweils die konz. der OH- und H3O+ ionen?
jeweils: 10^-7 mol/L
wieso benutzt man den negativen dekadischen log?
kleines p, da geringe konz. der ionen: keine angabe in ml pro L
- pK =?
- pH= ?
- pOH =?
- pH + pOH = pK
- negativer dekadische Logarithmus der Hydonium-Ionen (H3O+)
pH = -log (H3O+)
- pOH = -log (OH-)
summe aus pOH und pH ergibt immer 14 (da in wasserkonz. identisch: pOH = pH = 7)
–> formeln darf man nur auf starke säuren + basen anwenden! pK<0
pH = 7, wie viel in mol/L?
10^-7 mol/L
wie stehen die H3O+-ionen im bezug zum pH-Wert?
je kleiner der pH, umso mehr H3O+-ionen
von pH5 auf pH4: 10x mehr H3O+ Ionen
was passiert wenn säure in wasser gelöst wird?
verstärkt H3O+-ionen, weniger OH-, säure sehr viel protonen, H2O gibt keine protonen ab
pH 7 und pH3, eigenschaft + konz der ione?
pH 7: alkalisch, basisch: mehr OH- als H3O+
pH 4: sauer, mehr H3O+ als OH-
allgemeine formulierung für konj. säure-basen-paare (Säure HA, A als Anion)
HA + H2O –> H3O+ + A-, stehen im dissoziationsgleichgewicht
HA/A- & H2O/H3O+: konj. SB-Paare
HA: säure, A-: base
H2O: Base, H3O+: säure
wichtige Säuren
Chlorwasserstoff
Summenformel + Anionen
protonigkeit
HCL
Cl-, Chlorid
einprotonig
Salpetersäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
HNO3
NO3-, Nitrat
einprotonig
essigsäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
C2H4O2
CH3-COOH, Acetat
einprotonig
blausäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
HCN
CN-, Cyanid
schwefelsäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
H2SO4
HSO4-, Hydrogensulfat
SO4/2-, Sulfat
zweiprotonig
schwefelwasserstoff
Summenformel + Anionen
protonigkeit
H2S
HS-, Hydrogensulfid
S2-, Sulfid
zweiprotonig
Kohlensäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
H2CO3
HCO3-, Hydrogencarbonat
CO3/2-, Carbonat
zweiprotonig
Oxalsäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
C2H2O4
Oxalat
zweiprotonig
phosphorsäure
Summenformel + Anionen
protonigkeit
H3PO4
H2PO4-, Dihydrogenphosphat (prim. Ph.)
HPO4/2-, Hydrogenphosphat (sek. Ph)
PO4/3-, Phosphat (tert. Ph.)
dreiprotonig
citronensäure
C6H8O7
Citrat
starke S und B, dissoziation?
dissziieren fast vollständing in Wasser –> Konz. der H3O+-Ionen, die bei Protolyse einer starken Säure entstehen indentisch zur Konz. der Säure
pK(s) und pK(b)
massenwirkungsgesetz
Säurekonz. K(s) und Basenkonzentration K(b), definiert Stärke von S od. B
pKs + pKb = 14
lässt sich mit massenwirkugsgesetz ausdrücken
HA + H2O H3O+ + A-
K = (H3O+ * A-) / (HA * H2O)
wie stehen pKs-Wert + Säurestärke im bezug?
je kleiner der pKs, umso stärker die säure!
ab pK v. 4: S/B nicht mehr stark
bsp: pKs von HCL: -6,2
konj. basenstärke?
pKb = 14 - (-6,2) = 20,2 –> sehr schwach
wie stehen konj. basen zu einer starken säure und andersherum?
konj. Base zu einer starken säure: immer schwach
konj. Säure zu einer starken Base: immer schwach
neutralisation
bsp: base: NAOH, Säure: HCL
NAOH + HCL –> NaCl + H2O, Salz + Wasser
protonendonator
protonenakzeptor
Teilchen, die p abgeben, säuren
teilchen die p aufnehmen, basen
zu was dissoziieren säuren in wässriger lösung?
zu H+ und anionen
zu was dissoziieren basen in wässriger lösung?
nehmen H+ auf bilden kationen
schwefelige Säure
Summenformel + Anionen
H2SO3
SO3/2-, Sulfit
phosphorige Säure
Summenformel + Anionen
H3PO3
PO3/3-, Phosphit
“Kalilauge”
Summenformel + Kation
KOH
K+, Kalium Kation
Natronlauge
Summenformel + Kation
NaOH
Na+, Natrium Kation
Calciumhydroxid
Summenformel + Kation
Ca(OH)2
Ca2+, Kalzium Kation
Aluminiumhydroxid
Summenformel + Kation
Al(OH)3
Al3+, Aluminium Kation
Ammoniumhydroxid
summenformel + kation
NH4OH
NH4+ , Ammonium Kation
Bezug zw. pKs-wert und Ks wert
Ks: Dissoziationskonstante
pKs wert ist negativer dekadische log. des Ks-werts
wenn K(A) Wert groß, so ist pK(A) wert klein, K(A) = 10^3, pK(A) = -3
starke säuren (4)
starke dissoziation
hohe konz. an H3O-ionen in wässriger lösung
großer wert für Ks
pKs wert ist negativ
schwache säuren (4)
Schwache Dissoziation
Niedrige Konzentration an H3O+-Ionen in wässriger Lösung
Kleiner Wert für Ks
pKs-Wert ist positiv
höchste Ks von Halogenen
Iod, dann
brom
chlor
Ks–> große werte, pKs dementsprechend klein
fluowasserstoff hat geringsten Ks-wert –> pKs liegt im postiven bereich
salze
verbindung aus kationen + anionen, bilden im festen zustand ein kristallgitter
salze
wie wird kristallgitter zusammengehalten?
durch elktrostatische wechselwirkungen der anionen + kationen
wie kann man salze noch nennen?
“echte elektrolyte” –> viele dissoziieren in wässriger lösung vollständig, nach dissoziation:
ionen werden in der lösung von hydrathülle umgeben, sind aber frei beweglich –> wirken als ladungsträger, elektrische leitfähigkeit der elektrolytlösungen
nomenklatur
NO3
CO3
nitrat
carbonat
Salze der Essigsäure:
Salze der Citronensäure:Citrate
Acetate
Citrate
was ergibt
basische lösung?
neutrale lösung?
saure lösung?
schwache säure + starke base
starke säure + starke base
starke säure + schwache base
was sind primäre salze?
natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) und Kaliumhydrogensulfat (KHSO4), können zu sekundären salzen dissoziieren, also noch ein weiteres proton abgeben
- neutrale salze?
- sekundäre salze?
- basische salze?
- haben alle H+ abgegeben, welche durch kationen ersetzt wurden
bei basen wurden alle hydroxidgruppen der base durch säureanionen ersetzt
- 2 protonen sind durch kationen ersetzt
- enthalten basische gruppen (zb OH-) welche sie abgeben können
Die drei Mineralsäuren
Salzsäure – Schwefelsäure – Salpetersäure
alle starke oxidationsittel
salzsäure
- einwertige säure, nur ein H+ zu vergeben, hohes oxidationspotenzial –> kann unedle metalle oxidieren
- Gewonnen aus konzentrierter Schwefelsäure + Kochsalz: NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl(g) → gasförmiges HCl wird in Wasser eingeleitet und es entsteht Salzsäure
- HCl löst sich sehr gut in Wasser, hat in 100mmol/L Lösung pH-Wert von 1,1
- HCL und Cl- haben pKs= -6
- Elementarer Bestandteil d. Magensaftes → Denaturierung v. Proteinen (macht sie verdaubar)
- Abtötung v. Mikroorganismen vor Eintritt des weiteren Verdauungssystems
- Schafft Voraussetzung für das wirksam werdende Pepsin (kann nur im sauren Milieu arbeiten)
Schwefelsäure H2SO4:
mehrprotonige säure, ihr salz: HSO4- kann wieder proton abgeben
schwefelige säure (H2SO3) + Schwefelsäure: bestandteil des sauren regens, pH-Wert sinkt in empfindlichen Böden + Gewässern →
Löslichkeit v. Metallionen wird gesteigert → breiten sich toxisch auf Pflanzen aus
• 100mmol/L Schwefelsäure haben pH-Wert von ca. 1
- H2SO4 und HSO4- haben pKs = -3
- Sulfate sind Salze und Ester der Schwefelsäure, Sulfat-Anion: SO42-
• Sulfid ist anorganisches Anion von Schwefel mit chem. Formel v. S2-, kommt hauptsächlich in
Verbindungen vor, die ein oder mehrere S2–Ionen enthalten (z.B. Natriumsulfid Na2S)
• Toxizität auf Fische
salpetersäure HNO3
einwertige säure, sehr dissoziationsfreudig
- Gewonnen aus konzentrierter Schwefelsäure (oder anderen starken Säure) gepaart mit Nitraten: NaNO3 + H2SO4 → NaHSO4 + HNO3
- HNO3 in reinem Zustand farblos, wird bei kleinsten Einwirkungen zersetzt + färbt sich gelb (durch NO2-Gehalt)
- In 100mmol/L Lösung pH-Wert von ca. 1,1
- HNO3 und NO3- haben pKs = -1,3
• Wird hauptsächlich in Industrie verwendet (Düngermittelherstellung oder Raketentreibstoffen zur
Oxidierung)
→ ALTFRAGENALARM: HNO3 und H2SO4 tragen zu saurem Regen bei !
königwasser
mischsäure aus Salzsäure und Salpetersäure 3:1
