Woher weiß ich ob ein Stoff eine Säure oder eine Base ist wenn ich nicht die Reaktionsgleichung habe und auch nicht vorherige Information?
Ich muss den pH-Wert von starken sollten und Basen bestimmen aber ich weiß nicht ob diese eine Säure oder eine Base ist... da steht nur zum Beispiel 0,1 Molare NaOH in Wässrige Lösung...
6 Antworten
Moin,
also: Nach der Brönsted-Lowry-Säure-Base-Theorie sind Säuren Teilchen, die in der Lage sind, Protonen (H^+-Ionen) abzuspalten (Protonendonatoren), während Basen Teilchen sind, die in der Lage sind, Protonen aufzunehmen (Protonenakzeptoren).
Die Formeln von anorganischen Säuren beginnen immer mit Wasserstoff. In deiner Aufgabe sind also HCl (Salzsäure) und H2SO4 (Schwefelsäure) Säuren. Basen enthalten dagegen entweder selbst Hydroxidionen (OH^–) oder sie sorgen dafür, dass in wässrigen Lösungen solche Hydroxidionen entstehen. In deinem Beispiel gibt es nur eine Base, nämlich NaOH (Natriumhydroxid).
Ob ein Teilchen aber als Säure oder als Base reagiert, hängt manchmal tatsächlich ganz entscheidend davon ab, mit wem es reagiert. Nimm als Beispiel Wasser (H2O). Wasser kann als Säure (Protonendonator) reagieren, wenn es auf ein Teilchen stößt, dass gerade gierig hinter Protonen her ist. Das passiert zum Beispiel, wenn du Carbonate in Wasser löst:
CO3^2– + H2O ---> HCO3^– + OH^–
Carbonatanionen reagieren mit Wasser zu Hydrogencarbonationen und Hydroxidionen.
Wasser kann aber auch wie eine Base reagieren, wenn es auf ein Teilchen stößt, dass begierig selbst Protonen abspalten will (Protonendonator). Das passiert zum Beispiel, wenn du starke Säuren in Wasser löst:
HCl + H2O ---> H3O^+ + Cl^–
Salzsäure und Wasser reagieren zu Oxoniumionen und Chloridionen.
Du fragst nun, woran man so etwas erkennt, wenn man nur Formeln, aber weder Reaktionsgleichungen noch sonstige Informationen hat. Dazu kann ich nur sagen, im Grunde nur daran, dass (anorganische) Säuren stets mit dem abspaltbaren Wasserstoff beginnen und Hydroxide Basen sind.
Ansonsten hilft Erfahrung und / oder Auswendiglernen. Die wichtigsten anorganischen Säuren sind
• Salzsäure (HCl),
• Salpetersäure (HNO3),
• Schweflige Säure (H2SO3),
• Schwefelsäure (H2SO4),
• Kohlensäure (H2CO3) und
• Phosphorsäure (H3PO4)
Die wichtigen Basen sind zum Beispiel Hydroxide wie
• Natriumhydroxid (NaOH; auch Natronlauge, wenn das Hydroxid in Wasser gelöst ist),
• Kaliumhydroxid (KOH; auch Kalilauge, wenn in Wasser gelöst),
• Calciumhydroxid [Ca(OH)2; auch "Kalkwasser")
oder Stoffe wie
• Ammoniak (NH3)
bzw.
Basische Salze wie
• Carbonate (CO3^2–) oder
• Phosphate (PO4^3–), die in Wasser Hydroxidionen entstehen lassen.
Das sind gerade einmal 12 Formeln, die man notfalls auch mal auswendig lernen kann, oder?
Ob aber eine Säure bzw. Base stark oder nicht so stark ist, kann man der Formel nicht ansehen, sondern das muss man ermitteln und kann es dann mit Hilfe des Massenwirkungsgesetzes berechnen. Das ergibt pKs-Werte, an denen man letztlich erkennen kann, ob eine Säure bzw. Base stark ist.
Aber in der Überschrift zu deiner Aufgabe steht ja bereits, dass du die pH-Werte von starken Säuren bzw. Basen ermitteln sollst. Das bedeutet, dass du schon weißt, dass HCl und H2SO4 starke Säuren und NaOH eine starke Base ist. Starke Säuren haben nun aber zum Beispiel die Eigenheit, dass sie in Wasser vollständig dissoziieren, das heißt, dass sie in Wasser zu 100% in Protonen und Säurereste zerfallen. Darum kannst du mit Hilfe der Gleichung
pH = –lg [H3O^+]
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Oxonimionenkonzentration
den pH-Wert berechnen. Bei einer Konzentration von 0,1 mol/L (Aufgabe a) heißt das zum Beispiel, dass der pH = 1 ist, weil 0,1 = 10^–1 und der der –lg von 10^–1 = 1 ist.
Bei Basen ist das im Grunde gleich. Wasserlösliche starke Basen liegen in Wasser zu 100% in Metallkationen und Hydroxidionen vor. Dementsprechend kann man hier den pOH-Wert aus der Konzentration ermitteln. Im Falle der Aufgabe c heißt das
pOH = –lg [OH^–] = –lg [0,05] = 1,3
Nun musst du aber nicht den pOH-Wert, sondern den pH-Wert angeben. Dazu musst du noch wissen, dass pH + pOH = 14 ist. Dementsprechend kannst du den mit bekanntem pOH-Wert den pH-Wert berechnen:
pH = 14 – pOH
pH = 14 – 1,3 = 12,7
So, ich hoffe, den Rest kannst du nun selbst lösen...
LG von der Waterkant
Wenn da schon OH steht, kannst du dir sicher sein, dass es eine Base (in diesem Fall Natron-Lauge) ist (Bsp: KOH, Ca(OH)2 ) Bei Säuren steht im Gegensatz meist ein oder "mehrere" H davor (z.B. Schwefelsäure: H2SO4, Salpetersäure: HNO3, Kohlensäure: H2CO3 )
Du wirst wohl eine Tabelle haben, in denen drinsteht, was davon Säure oder Base ist, bzw. sogar ein PH-Wert bei spezieller Konzentration.
Hallo Denotiger,
Also das ist ganz einfach. Einmal gibt es das typische Säureteilchen H+. Also wenn da ein H steht, sollte es eine Säure sein. Das typische Base Teilchen ist OH-. Also wenn in deiner Gleichung ein OH steht, sollte es eine Base sein.
MfG strakederX
NaOH steht für Natronlauge. Das ist eine Base