H2S ist eine stärkere Säure als H2O, aber eine schwächere Säure als HCl: Warum?

Saturnknight  17.04.2023, 23:39

Seit wann ist H2O eine Säure?

Lordto11 
Fragesteller
 17.04.2023, 23:47

H20 reagiert als Säure und Base aufgrund der H+ und OH- Ionen

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Innerhalb einer Periode wirkt schlicht die zunehmende Kernladung. Ein Fluoratomkern zieht die Elektronen stärker an als ein Sauerstoff- oder Stickstoffkern. Stark angezogene Elektronen wirken aber wenig attraktiv auf Protonen, sodass sie gern in ein attraktiveres Elektronenpaar abwandern.
Daher steigt die Säurestärke NH₃ < H₂O < HF oder auch H₂S < HCl.
Die steigende Kernladung geht auch mit der steigenden Elektronegativität parallel, sodass man zwanglos auch mit der EN argumentieren kann.

Diese Argumentation scheitert aber kläglich, wenn man in der gleichen Gruppe verschiedene Perioden vergleicht. Wenn es nach der EN ginge, müsse H₂O saurer als H₂S sein, ist es aber nicht. Und HF ist - entgegen anderslautenden Gerüchten - eine lächerlich schwache Säure, ziemlich genau so stark wie Zitronensäure.

Um das zu verstehen, gibt es Ansätze auf verschiedenen Leveln:

  1. Ein kleine konzentrierte positive Ladung wie ein Proton passt einfach nicht zu einer großen verstreuten negativen Ladung wie Elektronenpaaren der 3., 4. und 5. Periode.
  2. Das Orbital des Wassertoffatoms, benanntlich eines der ersten Schale, kombiniert sich ganz gut mit einem Orbital der 2. Schale zu einer Elektronenpaarbindung, aber schlecht mit Orbitalen der 3., 4. oder 5. Periode.
  3. Nach dem Konzept der Lewis-Säuren gibt es harte Säuren und Basen und weiche Säuren und Basen. Man spricht auch vom HSAB-Konzept. Das Proton ist eine harte Säure. Wasser und Hydroxid sind harte Basen. passt. Schwefelwasserstoff, Sulfide und Chloride sind weiche Basen. Passt nicht.

Guck dir die Struktur und Elektronegativität beider Stoffe an. Du siehst, dass Cl im Vergleich zu S höheres Bestreben hat ein Elektron zu "nehmen" und somit auch ein H+ abzugeben. HCl ist somit stärker polarisiert als H2S.