ABI Lernzettel: SĂ€uren, Basen & analytische Verfahren đŸ§Ș🩠

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 SÄUREN
SĂ€uren sind Stoffe, die Protonen (H+)
abgeben. Sie werden deshalb auch
Protonendonatoren genannt.
Eine SĂ€ure kann nur Protonen abgeb
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Basen und SĂ€uren

Basen und SĂ€uren

SÄUREN SĂ€uren sind Stoffe, die Protonen (H+) abgeben. Sie werden deshalb auch Protonendonatoren genannt. Eine SĂ€ure kann nur Protonen abgeben, wenn eine Base sie aufnimmt und andersrum. MEHRPROTONIGE SÄUREN Manche SĂ€uren können mehrere Protonen abgeben bzw. SchwefelsĂ€ure (H₂SO4). SÄUREN IM ALLTAG In Lebensmitteln: Im Körper: Zur Reinigung -MilchsĂ€ure -MagensĂ€ure -EssigsĂ€ure -WeinsĂ€ure -FruchtsĂ€ure -SalzsĂ€ure - ZitronensĂ€ure -AminosĂ€ure BASEN Basen sind Stoffe, die Protonen (H+) aufnehmen. Sie werden deshalb auch Protonen akzeptoren genannt. Allgemeine Reaktionsgleichung: SĂ€ure + Base Salz + Wasser BASEN IM ALLTAG In Lebensmitteln: -Obst & GemĂŒse (2.B. Äpfel, Bananen...) -Pilze und KrĂ€uter (2.B. Rosmarin) Durch Zunahme von zu vielen sauren Lebensmittel kann es dazu kommen, dass der Körper ĂŒbersĂ€uert". Dem kann man mit einer eher basischen ErnĂ€hrungs- weise entgegen halten. ZusĂ€tzlich ist die Verwendung von chemischen Reinigungsmitteln (egal ob alkalisch oder sauer) nicht besonders gut fĂŒr die Umwelt. NEUTRALISATION Die Neutralisation ist ein Sonderfall der SĂ€ure- Base-Reaktion, bei der eine saure Lösung zu einer neutralen Lösung reagiert. Die Eigenschaften, die alkalische oder saure Lösungen ausmachen, reagieren mit einander zu Wasser und Salz. AMPHOLYT Als Ampholyt bezeichnet man Stoffe, die je nach Reaktionspartner, als SĂ€ure oder Base reagieren können. Ein Ampholyt kann Protonen abgeben aber auch aufnehmen. RECHNERISCHE AUSWERTUNG Die Stoffmenge (n) eines gelösten Stoffes berechnet sich aus der Konzentration (c) des Staffers und dem Volumen (v) der Lösung nach diesen Formeln Beispiel: H30C+ NaOH →→→ 2 H₂O + NaCl SalzsĂ€ure Natronlauge Wasser Kochsalz NH3 + H₂0 NH₂ +OH Base SĂ€ure 2 SĂ€ure 2 Base2 TITRATION Bei einer SĂ€ure-Base-Titration wird eine abgemessene saure oder basische Probelösung aus einer BĂŒrette mit...

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Alternativer Bildtext:

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 SĂ€ure 1 Base 2 Natronlauge Sonde CL + H30* Basel SĂ€ure 2 Becherglas MessgerĂ€t SAURE-BASE-REAKTION Eine SĂ€ure-Base-Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein ProtonenĂŒbergang stattfindet. Bei einer SĂ€ure-Base-Reaktion wird aus jeder SĂ€ure eine korrespondierende Base und andersrum. -SalzsĂ€ure H-XIY SĂ€ure 1 Base 2 -MagnetrĂŒhrer X + HY* Base 1 SĂ€ure 2 PROTOLYSE Als Protolyse bezeichnet man den Vorgang bei dem, Protonen von einem Protonendonator auf einen Protonen- akzeptor ĂŒbertragen werden. Protolysen sind typische Gleichgewichtsreaktionen und die ProtonenĂŒbertragung funktioniert in beide Richtungen. LEITFÄHIGKEITS TITRATION Die LeitfĂ€higkeitstitration (Konduktometrie) ist eine physikalische Analysemethode, die die elektrische LeitfĂ€higkeit einer flĂŒssigen Probe zur Bestimmung ihrer Inhaltsstoffe und deren Konzentration ausnutzt. WĂ€hrend einer Titration wird mit einem speziellen MessgerĂ€t die LeitfĂ€higkeit 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 SĂ€ure-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) ĂŒbertragen wird. Das wohl bekann- teste Beispiel fĂŒr das Donator-Akzeptor- Prinzip ist die SĂ€ure-Base-Reaktion. Hier bei ist die SĂ€ure der Donator, der ein Proton an die Base, den Akzeptor, abgibt. 0,015 0.01 0.001 mi NaOH NJK BEISPIEL EssigsĂ€ure wird mit starker Natronlauge titriert. Die folgende Darstellung zeigt die gemessene Werte: ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT Die elektrische LeitfĂ€higkeit ist eine physikalische GrĂ¶ĂŸe, 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- & RĂŒckreaktion 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 SĂ€ure pH = -19 c(H*)/ pH=-1g c (H₂0+) Schwache SĂ€ure pH=(pKs-log co (HA)) SAURE-BASE-TITRATION Das Ziel einer SĂ€ure-Base-Titration ist es, die Stoffmengenkonzentration c in mol/l einer SĂ€ure bzw. Base unbekannter Konzentration zu bestimmen. Man notzt dabei die Idee, dass sich eine saure und basischen Lösung bei einem bestimmten MengeverhĂ€ltnis vollstĂ€ndig neutralisieren. Der pH-Wert der Lösung geht dabel gegen 7. Die StartleitfĂ€higkeit ist sehr niedrig aber mit steigender Zugabe von Natronlange steigt auch die LeitfĂ€higkeit (zunĂ€chst aber erst langsam). Nach Verbrauch der EssigsĂ€ure steigt die Kurve steiler an, da jetzt auch OH-lonen erhalten bleiben und zur LeitfĂ€higkeit beitragen. Bei (4/0,01) ist der Äquivalenzpunkt. MWG Das Massenwirkungsgesetz (MWG) definiert das chemische Gleichgewicht fĂŒr 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 grĂ¶ĂŸer der Ks- bzw. der KB-Wert ist, desto stĂ€rker ist die SĂ€ure/Base. Ks=10-pks mol/l Kg = 10-pks mol// c(A). c(H30Âč) c(HA) pH = -log(C(H₂0)) pOH = -log(C(OH)) pH + pOH = pkw = 14 Je kleiner der pks- bzw. der pkg-Wert ist, desto stĂ€rker ist die SĂ€ure/Base. = : 10-14 mol Âł/1/ÂČ 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 SĂ€ure/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 ĂŒber 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 MessgerĂ€t -Indikator farbstoffe -Teststreifen, die je nach pH-Wert ihre Farbe Ă€ndern c(OH). C(HB*) c(B) K₁= Gleichgewicht: c(A) c(H30*) C(HA) c(H₂0) STARKE SAUREN/BASEN Bei einer starken SĂ€ure bzw. Base liegt der pks/pkg-Wert unter -0,35. Das heißt sie sind nahezu vollstĂ€ndig protolysiert. Saver MITTELSTARKE SAUREN/BASEN Bel einer mittelstarken SĂ€ure bzw. Base liegt der pks/pkg-Wert ĂŒber -0,35 und unter 4,75. Das heißt sie sind unvollstĂ€ndig protolysiert. -neutral SCHWACHE SAUREN/BASEN Bei einer schwachen SĂ€ure bzw. Base liegt der pks/pkg -Wert ĂŒber 4,75. Das heißt sie sind unvollstĂ€ndig protolysiert. Ks-KB = 10-14 pks + pkg=14 -C(OH)-C(HB*) c(H₂0). c(B) K₂ÂČ alkalisch Je stĂ€rker eine SĂ€ure ist, desto schwĂ€cher ist ihre korrespondiernde Base und umgekehrt.