Chemie Base Lauge, Salze alkalisch?
Hi, kann mir jemand bei der folgenden Aufgabe helfen?
Begründen Sie, warum wässrige Lösungen der Salze Natriumhydrogencarbonat und Natriumhydrogenphosphat alkalisch reagieren.
Mein Ansatz:
Bei Natriumhydrogencarbonat erfolgt die Reaktion durch die Bildung von Hydroxidionen (OH-) aus dem Wasser und der Carbonation (HCO3-) aus dem Salz. Bei Natriumhydrogenphosphat entstehen ebenfalls Hydroxidionen. Diese Hydroxidionen machen die Lösung alkalisch.
Die Konzentration der OH-Ionen überwiegt der Konzentration an Hydroniumionen (H3O+), weshalb die Lösung alkalisch reagiert.
Stimmt das so? was kann ich verbessern?
1 Antwort
Diese Ionen sind Ampholyte, sie können also sowohl als Säure und Basen reagieren, z.B.
HCO₃¯ + H₂O ⟶ H₃O⁺ + CO₃²¯
HCO₃¯ + H₂O ⟶ OH¯ + H₂CO₃ ⟶ OH¯ + CO₂ + H₂O
Klarerweise muß eine der beiden stärker sein als die andere, also kommt entweder eine basische oder eine saure Lösung heraus. Welche der beiden Reaktionen aber wirklich dominiert, kann man am Papier schlecht voraussagen (wenn man weiß, daß Carbonat eine respektabel starke Base ist, kann man aber abschätzen, daß es nicht gerne mit H₃O⁺ koexistiert und daher die obere Reaktion ausschließen).
Am besten nimmt man die pKₐ-Werte der Kohlensäure pK₁=6.36 und pK₂=10.33. Dabei ist pK₁ das Gleichgewicht zwischen CO₂ und HCO₃¯, und pK₂ das zwischen Hydrogencarbonat und Carbonat. Es gewinnt dabei derjenige, der weiter von 7 entfernt ist, denn der pH einer solchen Ampholyt-Lösung läßt sich unter ein paar Bedingungen abschätzen als pH≈½(pK₁+pK₂)
Im Beispielfall ist pH≈8.3, also leicht alkalische Reaktion. Bei Hydrogenphosphat ist es ähnlich (man muß pK₂ und pK₃ der Phosphorsäure nehmen)
HPO₄²¯ + H₂O ⟶ H₃O⁺ + PO₄³¯
HPO₄²¯ + H₂O ⟶ OH¯ + H₂PO₄¯
Eine Lösung von Natriumdihydrogenphosphat NaH₂PO₄ reagiert übrigens sauer weil ½(pK₁+pK₂)<7.
stimmt trotzdem mein Ansatz mit der höheren Konzentrstion an Hydroxidionen?
Das ist ist in diesem Fall schon richtig, aber wenn die Säurekonstanten der Kohlensäure anders wären (z.B. pK₁=4 und pK₂=8), dann wäre die NaHCO₃-Lösung sauer, obwohl Dein Argument scheinbar immer noch gälte.
Denn Du hast nicht berücksichtigt, daß es ja auch die Reaktion von Hydrogencarbonat als Säure gibt. Damit Dein Argument wasserdicht wird, mußt Du irgendwie zeigen, daß die Säurereaktion keine Rolle spielt.
danke dir! kannst du mir noch die reaktionsgleichung zum Natriumhydrogenphosphat darstellen?