Chemie

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Zuletzt aktualisiert: 14. Januar 2022

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Name: Rudi Graf, 2012
Silas Jökel, 2012
Dennis Kratz 01/2022

Allgemeines

Für die Begriffe Säure und Base haben sich in der Chemie verschiedene Konzepte entwickelt, die verschiedene Begriffsdefinitionen beinhalten. Anlass für diese verschiedenen Konzepte ist die Suche nach einer möglichst allgemeingültigen und präzisen Definition. Die Definition nach Johannes Nicolaus Brønsted und Thomas Lowry erfährt hierbei eine breite Anwendung in der Chemie und ist die üblichste Grundlage der Säure-Base-Chemie.

Brønsted-Definition

Definition Säure: Eine Säure ist ein Protonendonator (Abgabe von H⁺) pH-Wert <7 pOH-Wert > 7

Definition Base: Eine Base ist ein Protonenakzeptor (Aufnahme von H⁺) pH-Wert >7 pOH-Wert < 7

Säure-Base Reaktionen sind eine wesentliche Gruppe von Reaktionen innerhalb der Chemie. Ihr Merkmal ist die Übertragung eines Protons. Sie werden auch Protolysen genannt.

Korrespondierende Säure-Basen-Paare

H₂O + H₂CO₃ ⇌ (H₃O)⁺+ (HCO₃)^-

Eine schwache Base reagiert zu einer starken Säure

Eine schwache Säure reagiert zu einer starken Base

Sie bilden jeweils ein korrespondierendes/konjugiertes Säure-Base-Paar.

Säuren

Säuren sind Verbindungen, die man an den entstehenden Oxoniumionen (H₃O⁺) erkennt. Auch zu erkennen sind sie an dem sauren Geschmack, was aber aufgrund der davon ausgehenden Gefahr im Labor nicht praktiziert wird. Sie verätzen je nach Stärke Metalle. In der Industrie verwendet man sie unter anderem für Batterien. Zu den bekanntesten Säuren gehören z.B Schwefelsäure (H₂SO₄) und Salzsäure (HCl). Die jeweilige Säurestärke wird anhand des pK_S-Wert bemessen.

Laugen

Laugen hingegen enthalten Hydroxidionen (OH^-). Sie verätzen organische Materialien wie z.B unsere Haut. Laugen entstehen wenn Alkalimetalle (z.B Natrium) oder Erdalkalimetalle (z.B Calcium) mit Wasser reagieren. Zu den bekanntesten Laugen gehören z.B Natronlauge (NaOH) und Kalilauge (KOH). Die Stärke einer Base wird anhand des pK_B-Wert bemessen.

Neutralisation

Wenn Laugen und Säuren zusammen reagieren, kommt es bei gleichen Stoffmengen zur Neutralisation. Das heißt bei einer Überprüfung mit dem Universalindikator wird er grün (neutral). Wenn das Gemisch eher sauer ist, wird er je nach Konzentration rot, falls alkalisch wird er blau.

Beispiel: H₂SO₄ + NaOH ⇌ 2 H₂O + Na₂SO₄