Zitronensäure in Wasser auflöse?
Kann uns jemand diese Reaktion erklären?
H₃Cit + H₂O ⟶ H₂Cit⁻ + H₃O⁺
H₂Cit⁻ + H₂O ⟶ HCit²⁻ + H₃O⁺
HCit²⁻ + H₂O ⟶ Cit³⁻ + H₃O⁺
2 Antworten
![](https://images.gutefrage.net/media/user/DedeM/1444745236_nmmslarge.jpg?v=1444745236000)
Moin,
das sind die einzelnen Protolyseschritte der Citronensäure.
Citronensäure ist eine sogenannte dreiprotonige Säure. Das heißt, sie besitzt drei gebundene Wasserstoffatome, die sie als Protonen (H^+-Ionen) abspalten kann. Und genau das zeigen die von euch eingestellten Reaktionsgleichungen.
Im ersten Protolyseschritt wird das erste Proton an ein Wassermolekül abgegeben:
H3Cit + H2O ---> H2Cit^– + H3O^+
Weil dabei also ein Proton (also ein positiv geladener Ladungsträger) von der Citronensäure auf das Wassermolekül übertragen wird, bleibt ein einfach negativ geladener Citronensäurerest (H2Cit^–) übrig und dafür entsteht ein einfach positiv geladenes Oxoniumion (H3O^+).
Im zweiten Protolyseschritt gibt dann das einfach negativ geladene Citronensäurerestmolekül ein weiteres Proton an ein anderes Wassermolekül ab:
H2Cit^– + H2O ---> HCit^2– + H3O^+
Logischerweise entsteht dabei noch ein Oxoniumion (H3O^+), während der ehemals einfach negativ geladene Citronensäurerest nun zweifach negativ geladen ist (HCit^2–).
Im dritten Protolyseschritt gibt jetzt dieser zweifach negativ geladene Citronensäurerest (HCit^2–) auch noch sein letztes Proton an noch ein weiteres Wassermolekül ab, so dass am Ende ein dreifach negativ geladener Citronensäurerest und abermals ein Oxoniumion entsteht:
HCit^2– + H2O ---> Cit^3– + H3O^+
Man könnte auch alle drei einzelnen Protolyseschritte zusammenfassen. Dann ergäbe sich folgende Reaktionsgleichung:
H3Cit + 3 H2O ---> Cit^3– + 3 H3O^+
Alles klar?
LG von der Waterkant
![](https://images.gutefrage.net/media/default/user/14_nmmslarge.png?v=1551279448000)
![](https://images.gutefrage.net/media/user/indiachinacook/1444747442_nmmslarge.jpg?v=1444747442000)
In Ergänzung zur sehr schönen Antwort von DedeM gibt es hier noch eine Graphik:
Auf der x-Achse ist de Verdünnung aufgetragen (c=10⁻ˣ mol/l). Zu jeder Verdünnung zeigt dir die schwarze kurve den pH (die weiße ist die erste Ableitung davon), und die Hintergrundfarben codieren die verschiedenen Protolyse-Stufen: Rot für H₃Cit, rotviolett für H₂Cit⁻, blauviolett für HCit²⁻ und blau für Cit³⁻.
In einer 1 mol/l Lösung (x=0) haben wir also fast nur undissoziierte Zitronensäure, unterhalb von 10⁻⁶ mol/l dominiert reines Cit³⁻, die anderen Ionen haben nur je einen schmalen Konzentrationsbereich, in dem sie merklich vorhanden sind.
Eine einfachere aber dafür nicht so hübsche und weniger informative Darstellung ist diese hier: Sie zeigt direkt die Konzentrationen der verschiedenen Citrat-Spezies, aber keinen pH:
![- (Chemie, Zitronensäure)](https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/328514362/0_big.png?v=1574002707000)
![- (Chemie, Zitronensäure)](https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/328514362/1_big.png?v=1574002707000)
![](https://images.gutefrage.net/media/user/indiachinacook/1444747442_nmmslarge.jpg?v=1444747442000)
Ja. Wenn Du Linuxer bist und Dich vor der Command Line nicht fürchtest, kannst Du es auch haben.
![](https://images.gutefrage.net/media/user/LineareAIgebruh/1573128508847_nmmslarge__104_0_599_600_5efa944b1da9805ff394add23b6a961c.jpg?v=1573128509000)
Sehr cool. Ne danke, bin durch mit Abitur, mit Chemie werde ich jetzt nie wieder etwas am Hut haben :D
Womit erstellst du die Grafiken, hast du dafür ein eigenes Programm geschrieben?