Indikatoren, pH-Wert, Säuren und Basen – einfach erklärt

Indikatoren

Nachweis von Säuren und Basen

Indikatoren zeigen durch einen Farbwechsel an, ob eine Lösung sauer, neutral oder alkalisch ist.

• Universalindikator: färbt sich rot (sauer) oder dunkelblau (alkalisch)
• Phenolphthalein: bleibt farblos (sauer) oder wird pink (alkalisch)
• Bromthymolblau: färbt sich gelb (sauer) oder blau (alkalisch)

💡 Tipp: Merk dir Phenolphthalein für Säure-Base-Titrationen, da der Kontrast von farblos zu pink extrem scharf zu sehen ist.

pH-Wert und Säuren

Die pH-Skala

Der pH-Wert misst die Stärke einer Säure oder Base auf einer Skala von $0$ bis $14$.

• Sauer: pH-Wert $< 7$, es gibt mehr Oxoniumionen ($H_3O^+$)
• Neutral: pH-Wert $= 7$, gleich viele $H_3O^+$ und Hydroxidionen ($OH^-$)
• Alkalisch: pH-Wert $> 7$, es überwiegen die $OH^-$-Ionen

Eigenschaften von Säuren

Säuren geben in Wasser Wasserstoffionen ($H^+$) ab, die sofort zu $H_3O^+$ reagieren.

• Metall-Reaktion: Säuren reagieren mit unedlen Metallen zu Wasserstoff ($H_2$)
• Kalk-Reaktion: Bei der Reaktion mit Kalk entsteht Kohlenstoffdioxid ($CO_2$)

💡 Tipp: Je niedriger der pH-Wert, desto saurer die Lösung und desto höher die Konzentration an $H_3O^+$-Ionen.

Das Arrhenius-Konzept

Definition nach Arrhenius

Das klassische Konzept erklärt Säuren und Basen durch ihren Zerfall (Dissoziation) in Wasser.

• Säuren: zerfallen in $H_3O^+$-Ionen und ein negativ geladenes Säurerest-Anion
• Basen: zerfallen in positiv geladene Kationen und negativ geladene $OH^-$-Ionen

Beispiel: Dissoziation von Salzsäure ($HCl$) in Wasser:

1. $HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$

💡 Achtung: Das Arrhenius-Konzept gilt nur für Reaktionen, die in wässrigen Lösungen stattfinden.