Beschreibe die Bildung der sauren Lösung von Phosphorsäure.
Hallo , ich brauche hilfe bei dieser Aufgabe , ich bräuchte die antowrt bitte einmal in worten und in der Formel. Danke im Vorraus
3 Antworten
Moin,
dabei handelt es sich um eine Protolyse. Phosphorsäure (H3PO4) ist eine dreiprotonige Säure (hal also drei Wasserstoffatome gebunden) und könnte theoretisch drei Protonen (H+-Ionen) an Wassermoleküle abgeben. Das sähe dann so aus:
Protolyse-Schritt 1:
H3PO4 + H2O ---> H2PO4^– + H3O^+
Protolyse-Schritt 2:
H2PO4^– + H2O ---> HPO4^2– + H3O^+
Protolyse-Schritt 3:
HPO4^2– + H2O ---> PO4^3– + H3O^+
Im ersten Schritt entsteht aus der Phosphorsäure ein Dihydrogenphosphat-Ion, wobei das Wassermolekül das Proton aufnimmt und zum Oxonium-Ion (oder auch weniger genau: Hydronium-Ion) wird.
Im zweiten Schritt gibt dann das Dihydrogenphosphat-Ion ein weiteres Proton an ein anderes Wassermolekül ab, wird dabei selbst zum Hydrogenphosphat-Ion und lässt ein weiteres Oxonium-Ion entstehen.
Im theoretisch dritten und letzten Schritt gibt das Hydrogenphosphat-Ion an ein weiteres Wassermolekül sein letztes Proton ab, wird dadurch zum Phosphat-Ion und hinterlässt ein drittes Oxonium-Ion.
Soweit zur Theorie. Aber ob ein Teilchen als Säure oder Base reagiert, hängt nicht von der Möglichkeit ab, ein Proton abgeben bzw. aufnehmen zu können, sondern vielmehr davon, wie bereitwillig es selbiges tut. Ich spiele hier auf die Säure- bzw. Basenstärke von Teilchen an. Tatsächlich ist es so, dass die Säurestärke von Hydrogenphospat-Ionen (HPO4^2–) kleiner ist als die von Oxonium-Ionen (H3O^+). Das heißt, sie geben nur mäßig gerne das letzte Proton ab. Da müsste schon ein sehr basisches Teilchen wie OH– im Spiel sein. Die Basizität (Basenstärke) von Wasser (H2O) ist dagegen nicht besonders ausgeprägt. Das führt letztlich dazu, dass unter normalen Bedingungen der erste Protolyse-Schritt auf jeden Fall abläuft, der zweite nur noch bedingt, der dritte aber bestimmt nicht mehr.
Das soll bedeuten, dass eine Phosphorsäure-Lösung normalerweise folgende Teilchen enthält: Dihydrogenphosphat (H2PO4^–), Hydrogenphosphat (HPO4^2–), Oxonium-Ionen (H3O^+) und Wasser (H2O).
LG von der Waterkant.
Bei einer reinen Lösung von Phosphorsäure entfällt der größte Anteil auf undissoziierte Phosphorsäure H3PO4. Z. B. bei einer 0,1 mol/l Lösung rund 75 % (und ca. 25 % H2PO4-; die anderen Spezies sind vernachlässigbar).
Wenn du Phosphorsäure in Wasser gibts, wird Phosphorsäure in Schritten seine Protonen an das Wasser abgeben.
H3PO4 + H2O ---> H3O(+) + H2PO4(-)
H2PO4(-) + H2O ---> H3O(+) + HPO4(2-)
HPO4(2-) + H2O ---> H30(+) + PO4(3-)
Das sind alles grundsätzlich Gleichgewichtsreaktionen. Die pKs-Werte findest du in dem Wiki-Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphors%C3%A4ure
Die Säure-Stärke von Phosphorsäure ist stark. Die von Diehydrogenphosphat ist mittelstark bis schwach, die von Hydrogenphosphat ist schwach.
Ich bin nicht der Chemieexperte. Aber ich würde sagen sagen einfach ein wenig Wasser in die Phosphorsäure geben, dann hat man eine saure Lösung^^
O-o, »Erst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheu're!«...