ABI Lernzettel: Säuren, Basen & analytische Verfahren 🧪🦠

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einer Maß- lösung bekannter Konzentration versetzt, um die unbekannte Konzentration der Probelösung zu bestimmen. Ein spronghafter Anstieg der Titrationskurve oder ein Farbumschlag des Indikators zeigt das Erreichen des Äquivalenzpunktes der Titration an. Das klassische Beispiel ist Wasser (H₂0): HCL + H₂0 Säure 1 Base 2 Natronlauge Sonde CL + H30* Basel Säure 2 Becherglas Messgerät SAURE-BASE-REAKTION Eine Säure-Base-Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Protonenübergang stattfindet. Bei einer Säure-Base-Reaktion wird aus jeder Säure eine korrespondierende Base und andersrum. -Salzsäure H-XIY Säure 1 Base 2 -Magnetrührer X + HY* Base 1 Säure 2 PROTOLYSE Als Protolyse bezeichnet man den Vorgang bei dem, Protonen von einem Protonendonator auf einen Protonen- akzeptor übertragen werden. Protolysen sind typische Gleichgewichtsreaktionen und die Protonenübertragung funktioniert in beide Richtungen. LEITFÄHIGKEITS TITRATION Die Leitfähigkeitstitration (Konduktometrie) ist eine physikalische Analysemethode, die die elektrische Leitfähigkeit einer flüssigen Probe zur Bestimmung ihrer Inhaltsstoffe und deren Konzentration ausnutzt. Während einer Titration wird mit einem speziellen Messgerät die Leitfähigkeit gemessen. SÄUREN. BASEN & AUTOPROTOLYSE Als Autoprotolyse bezeichnet man den Vorgang, bei dem ein Ampholyt mit sic selbst reagiert. Autoprotolyse von Wasser (H₂0) H₂0+ H₂0 H30* + OH h 0,045 0,04 ANALYTISCHE VERFAHREN Kompetenzerwartungen Chemie Q1 0,425 SAURE-BASEN-PAAR Bei einem Säure-Basen-Paar handelt es sich um zwei Teilchen, die sich durch nur ein H-lon unterscheiden. Beispiele: HCI & CL, H₂0 & OH, H₂0 & H30* DONATOR-AKZEPTOR-PRINZIP Das Donator-Akzeptor-Prinzip findet sich in chemischen Reaktionen, bei denen ein Teil- chen von einem Reaktionspartner (Donator) auf den anderen Reaktionspartner (Akzep- tor) übertragen wird. Das wohl bekann- teste Beispiel für das Donator-Akzeptor- Prinzip ist die Säure-Base-Reaktion. Hier bei ist die Säure der Donator, der ein Proton an die Base, den Akzeptor, abgibt. 0,015 0.01 0.001 mi NaOH NJK BEISPIEL Essigsäure wird mit starker Natronlauge titriert. Die folgende Darstellung zeigt die gemessene Werte: ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT Die elektrische Leitfähigkeit ist eine physikalische Größe, die beschreibt, in welchem Maß ein Stoff elektrischen Strom leitet. Sie entscheidet ob ein Stoff als Isolator (leitet kaum/kein Strom) oder als elektrischer Leiter (leitet viel und gut Strom) ge- eignet ist. 10 BERECHNEN CHEMISCHES GLEICHGEWICHT Beim chemischen Gleichgewicht liegen die Reaktions- geschwindigkeiten der Hin- & Rückreaktion im Gleich- gewicht. Sie verlaufen also in derselben Geschwindigkeit. Negativer dekadischer Logarithmus der Konzentration der Wasserstoff- lonen bzw. Hydronium-lonen. POH Der negativer dekadischer Logarithmus der Konzentration von OH-lonen. pOH = -log C(OH) starke Säure pH = -19 c(H*)/ pH=-1g c (H₂0+) Schwache Säure pH=(pKs-log co (HA)) SAURE-BASE-TITRATION Das Ziel einer Säure-Base-Titration ist es, die Stoffmengenkonzentration c in mol/l einer Säure bzw. Base unbekannter Konzentration zu bestimmen. Man notzt dabei die Idee, dass sich eine saure und basischen Lösung bei einem bestimmten Mengeverhältnis vollständig neutralisieren. Der pH-Wert der Lösung geht dabel gegen 7. Die Startleitfähigkeit ist sehr niedrig aber mit steigender Zugabe von Natronlange steigt auch die Leitfähigkeit (zunächst aber erst langsam). Nach Verbrauch der Essigsäure steigt die Kurve steiler an, da jetzt auch OH-lonen erhalten bleiben und zur Leitfähigkeit beitragen. Bei (4/0,01) ist der Äquivalenzpunkt. MWG Das Massenwirkungsgesetz (MWG) definiert das chemische Gleichgewicht für chemische Reaktionen. (Konzentration von C). (Konzentration von D) (Konzentration von A). (Konzentration von B)" K= Beispiel: CH4 + 2O₂ CO₂ + 2H₂O CO2 H2 Ở K= pKs = -log(Ks) pkg=-log (KB) Ke<1mehr Edukte Ke 2 mehr Produkte Ks Ke= Ks/pks-KB/pKB Je größer der Ks- bzw. der KB-Wert ist, desto stärker ist die Säure/Base. Ks=10-pks mol/l Kg = 10-pks mol// c(A). c(H30¹) c(HA) pH = -log(C(H₂0)) pOH = -log(C(OH)) pH + pOH = pkw = 14 Je kleiner der pks- bzw. der pkg-Wert ist, desto stärker ist die Säure/Base. = : 10-14 mol ³/1/² PH-WERT Der pH-Wert gibt an, wie saver bzw. alkalisch eine Lösung /ein Staff ist. Die plt-Skala hat Zahlenwerte zwischen 0 und 14. = = c(H30*)• c (OH) pks + pkg = 14 Es handelt sich um eine Säure/saure Lösung, sobald der pH-Wert unter 7 liegt. Je saurer eine Lösung ist, um so kleiner ist der pH-Wert und um so mehr HT-lonen sind enthalten. Es handelt sich um eine Base/basische Lösung, Sobald der pH-Wert über 7 liegt. Je alkalischer eine Lösung ist, um so höher ist der pH-Wert und um so mehr OH-lonen sind enthalten. Ist PH-Wert genau 7 ist die Lösung / der Stoff neutral. Neutrale Lösungen enthalten genau so viele H-lonen wie auch OH-lonen. Messung des pH-Wertes: -elektronisch arbeitendes Messgerät -Indikator farbstoffe -Teststreifen, die je nach pH-Wert ihre Farbe ändern c(OH). C(HB*) c(B) K₁= Gleichgewicht: c(A) c(H30*) C(HA) c(H₂0) STARKE SAUREN/BASEN Bei einer starken Säure bzw. Base liegt der pks/pkg-Wert unter -0,35. Das heißt sie sind nahezu vollständig protolysiert. Saver MITTELSTARKE SAUREN/BASEN Bel einer mittelstarken Säure bzw. Base liegt der pks/pkg-Wert über -0,35 und unter 4,75. Das heißt sie sind unvollständig protolysiert. -neutral SCHWACHE SAUREN/BASEN Bei einer schwachen Säure bzw. Base liegt der pks/pkg -Wert über 4,75. Das heißt sie sind unvollständig protolysiert. Ks-KB = 10-14 pks + pkg=14 -C(OH)-C(HB*) c(H₂0). c(B) K₂² alkalisch Je stärker eine Säure ist, desto schwächer ist ihre korrespondiernde Base und umgekehrt.