Säure-Base-Gleichgewichte und Protolyse in der Chemie
Die Protolyse ist ein fundamentales Konzept in der Chemie LK Zusammenfassung, das die Übertragung von Protonen zwischen Säuren und Basen beschreibt. Im Zentrum steht das Donator-Akzeptor-Prinzip nach Brønsted, welches für das Verständnis chemischer Reaktionen unerlässlich ist.
Definition: Eine Säure ist ein Protonendonator, der Protonen H+ abgibt, während eine Base als Protonenakzeptor fungiert und Protonen aufnimmt.
In wässrigen Lösungen spielt das Gleichgewicht zwischen H₃O⁺ Hydroxoniumionen und OH⁻ Hydroxidionen eine zentrale Rolle. Dieses Gleichgewicht wird durch das Ionenprodukt des Wassers Kw beschrieben, das bei 25°C einen Wert von 10⁻¹⁴ mol²/l² hat. Besonders wichtig für das Verständnis ist die Beziehung pH + pOH = 14, die sich aus diesem Ionenprodukt ergibt.
Highlight: Ampholyte sind besondere Stoffe, die situationsabhängig sowohl als Säure als auch als Base reagieren können. Ein klassisches Beispiel hierfür ist Wasser H2O.
Die mathematische Beschreibung des pH-Werts erfolgt über die Formel pH = -lgc(H3O+). Diese logarithmische Beziehung ermöglicht es, die Konzentration der Hydroniumionen in einer praktikablen Größenordnung auszudrücken. Analog dazu wird der pOH-Wert über pOH = -lgc(OH−) definiert.