Chemie-Grundlagen

Chemie-Grundlagen
Sitzung 8
Wintersemester 2009/10
Dr. Alexander Kohly
Säuren und Basen 2
= Folie 1 der PPP
Lernziele
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= Folie 2 der PPP
Begriffklärung: Säuren und Basen
Definition nach Arrhenius und Brönstedt
Reaktionen von Säuren und Basen
Starke und schwache Säuren und Basen
Der pH-Wert
Chemische Reaktionsmechanismen
= Folie 3 der PPP

Säure-Basen-Reaktion sind Reaktion mit Protonenübergang
•
HCl + H2O
•
•
HCl gibt Proton ab
H2O nimmt Proton auf
•
Kann ein chemischer Stoff sowohl Protonen aufnehmen als auch abgeben, spricht
man von einem Ampholyt oder der Eigenschaft amphoter zu sein. Der bekannteste
Ampholyt ist Wasser, das sowohl die Bildung von OH− als auch H3O+ erlaubt.
= Folie 4 der PPP
H3O+
+
Cl-
= Säure
= Base
Sauerstoffhaltige und sauerstofffreie Säuren
Darstellung von sauerstoffhaltigen Säuren
Nichtmetall
= Folie 5 der PPP
Darstellung von sauerstofffreien Säuren
Halogen
Sauerstoff
Wasserstoff
Nichtmetalloxid
Halogenwasserstoff
Wasser
Wasser
Säure
Säure
Oxoniumion (H3O+)
Säurerestion
Oxoniumion (H3O+)
Säurerestion
Säurerestion
Metall
Salz
Säuren in wässriger Lösung
•
•
•
= Folie 6 der PPP
Säuren spalten bei der Lösung in Wasser H+Ionen (Protonen) ab.
Sie dissoziieren. Dabei bilden sich Oxonium-Ionen (H30+).
Säuren können nur in wässriger Lösung ihre Eigenschaften zeigen.
Fragen:
• Warum bilden sich überhaupt Oxonium-Ionen?
• Warum bleibt nicht HCl bestehen?
Sauerstoffhaltige und sauerstofffreie Säuren
= Folie 7 der PPP
Sauerstoffhaltige Säuren
Schwefel
S
Kohlenstoff
C
Stickstoff
N
Phosphor
Schwefeldioxid
Schwefeltrioxid
Kohlendioxid
Stickoxid
Phosphoroxid
SO2
SO3
CO2
NO2
P2O5
schweflige Säure
Schwefelsäure
Kohlensäure
Salpetersäure
Phosphorsäure
H2SO3
H2SO4
H2CO3
HNO3
H3PO4
P
Dihydrogenphosphat
H2PO4Hydrogensulfit
HSO3 -
Hydrogensulfat
HSO4-
Hydrogencarbonat
HCO3-
Sulfit
SO32-
Sulfat
SO42-
Carbonat
CO32-
Sauerstofffreie Säuren
Chlor
Cl
Fluor F
Chlorwasserstoff
HCl
Salzsäure
Fluorwasserstoff
HF
Flusssäure
HCl aq
Chlorid
HF aq
Fluorid
Cl-
F-
Hydrogenphosphat
HPO42Nitrat
NO3-
Phosphat
PO43-
Brom
Br
Schwefel
S
Bromwasserstoff
HBr
Bromwasserstoff
Schwefelwasserstoff
H2S
Schwefelwasserstoff
HBr aq
Bromid
H2S aq
Sulfid
Br-
S- -
Neutralisation
= Folie 8 der PPP
•
Säure + Lauge
->
Salz
•
•
HCl
HCl
->
->
NaCl + H20
(Grundformel)
(richtige Mengenverhältnisse)
•
•
NH3 + Ca(OH) 2
2NH3 + 3Ca(OH) 2
Ca3N2+ 6H20
(Grundformel)
(richtige Mengenverhältnisse)
+ NaOH
+ NaOH
->
->
+ Wasser
Es gibt vier Möglichkeiten Salze zu bilden
= Folie 9 der PPP
Lauge
+
Säure
Salz
+
Metall
+
Halogen
Salz
Metall
+
Säure
Salz
+
Metalloxid
+
Säure
Salz
+
Bildung von Säuren und Basen
Säuren
Nichtmetalloxid + Wasser
->
Säure
+
3H20
->
2H3PO4
SO3
+
H20
->
H2SO4
Wasser
->
Base
2Na
+
3H20
->
2NaOH
CaO
+
H20
->
Ca(OH) 2
Basen in wässriger Lösung
Wasserstoff
Wasser
= Folie 10 der PPP
P2O5
Basen
Unedles Metall +
Wasser
+ H2
(Wasserstoff)
= Folie 11 der PPP
•
Basen können Protonen
aufnehmen.
Sie neutralisieren Säuren.
•
Starke und schwache Säuren und
Basen
=
Folie 12 der PPP
•
Es wird zwischen
starken und
schwachen Säuren
und Basen
unterschieden.
•
Der Grad der
Dissoziation
entscheidet über die
Stärke der Lösung.