Salze, Säuren, Basen

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Ht Nitrat-lon Chlorwasserstoffsäure HCI Wasserstoff-lon Ht Chlorid-lon Kohlensäure Carbonat-lon H₂CO3 Wasserstoff-lon 2H* Schweflige Säure H₂SO3 Wasserstoff-lon 2H+ Schwefelsäure Wasserstoff-lon 2H+ Sulfit-Ion H₂SO4 Sulfat-lon Phosphorsäure H3PO4 Wasserstoff-lon 3H+ Phosphat-lon Farbe der sauren Lösung Rot Rosa Gelb Enthaltene lonen Name Formel NO3 CI CO3 SO SO PO Natriumhydroxid: fest, kristallin, wasseranziehend, hohe Schmelz- und Siedetemperatur, nicht leitfähig Bau: Feststoff nicht leitfähig -> keine frei beweglichen Ladungsträger Schmelze + wässrige Lösung sind leitfähig -> frei bewegliche lonen bzw. lonen hydratisiert Wasser NaOH(S) Natriumhydroxid NaOH Saure, basische und neutrale Lösungen Na+ OH Natronlauge: elektrisch leitfähig, ätzend, färbt Indikatoren, seifig, zersetzt organische Stoffe -Natriumionen (Na+) •Hydroxidionen (OH) 0-H Anordnung im lonengitter Chemische Bindung: lonensubstanz Nat(aqu) + OH(aqu); exotherm -> es kommt zum Temperatur anstieg Natronlauge Erklärung des Lösevorgangs: 1. H₂O ist ein Dipolmolekül und richtet seine Pole entsprechend der lonenladung aus. Zwischen den lonen und Wassermolekülen herrschen Anziehungskräfte. Die Anziehungskräfte im lonengitter werden erst schwächer und dann überwunden. Dies beginnt an den Ecken und Kanten des lonenkristalls. 2. Ausbildung einer Hydrathülle um die jetzt freibeweglichen lonen. Rohrreiniger (Verwendung): - löst sich zu einer konzentrierten Natronlauge auf -> ist ätzend -> zerstört organische Stoffe Aluminium reagiert mit Natronlauge -> Wasserstoff entsteht -> lockert Klumpen auf - Hilfsstoffe binden Wasserstoff, damit er nicht explodiert Darstellung von NaOH: Wortgleichung: Natrium + Wasser -> Natriumhydroxid + Wasserstoff Reaktionsgleichung: 2Na+2H₂O 2NaOH + H₂ Oxidation: Na -> Na+ e¯1.2 Reduktion: 2H₂O + 2e-> H₂+ (O₂) Gesamtgleichung (lonenschreibweise): 2Na+ 2H₂O -> H₂ + 2Na+20H Basen und basische Lösungen Bau:- meist lonensubstanzen - im Festzustand lonenbindung zwischen positiv geladenen Metal-lonen - kristallin, bilden lonengitter und Chem. Zeichen der enthaltenen lonen K+ OH Mg²+ OH Calciumhydroxid Ca²+ он Aluminiumhydroxid 3+ Al³+ он Name Kaliumhydroxid Magnesiumhydroxid Name/Formel NaOH Ätznatron Technische Namen Name der wässrigen Lösung Natriumhydroxidlösung Trivialname Natronlauge Fest, weiß, ätzend Laugengebäck, Rohrreinigerbestandteil, Herstellung von Aluminium Eigenschaften Wirkung von Hydroxidlösungen auf Indikatoren: Lösung Unitest Wasser Grün NaOH Blau Ca(OH)₂ Blau Verwendung negativ geladenen Hydroxid-lonen Die Formeln von Metallhydroxiden sind Verhältnisformeln: [₁0-H] LEWIS-Formel Abgeleitetes Zahlenverhältnis 1:1 1:2 1:2 1:3 Lackmus Lila Blau Blau Bromthymolblau Grün Blau Blau Ca(OH)₂ Ätzkalk, Löschkalk Calciumhydroxidlösung Kalkwasser Fest, weiß, pulvrig, ätzend Bauindustrie -> Kalkmortel, Bindet CO₂-> Tauchgeräte, Nachweis von CO₂ Formel KOH Mg(OH)z Ca(OH)₂ Al(OH)3 Unedle Metalle sowie einige Metalloxide bilden bei der Reaktion mit Wasser Metallhydroxidlösungen. Phenolphthalein Farblos Pink/rotviolett Pink/rotviolett Der Indikator zeigt mit seiner Farbveränderung, dass Hydroxid-lonen enthalten sind. Wässrige Lösungen mit einem Überschuss an Hydroxid-lonen sind basische oder alkalische Lösungen. Alkalische Lösungen leiten den elektrischen Strom, da sie hydratisierte lonen enthalten. Die Hydroxid-lonen sind einfach negativ elektrisch geladen und für den basischen Charakter der Lösungen verantwortlich. Stoffe, die in wässrigen Lösungen basisch sind, heißen Basen. Berechnung des Massenanteils: -> In 300g Lösung sind 7,5g Natriumhydroxid gelöst. Natronlauge W (NaOH): w (NaOH) = 300g w(NaOH) = 0,025 m; Mgesamt Wässrige Lösung Name der Lösung Ursache 7,59 Eigenschaften basischer Lösungen: - können saure Eigenschaften von Lösungen abschwächen - leitet den elektrischen Strom - ätzend, seifig - zersetzt organische Stoffe - entgehen durch das Lösen von Metallhydroxiden in Wasser bewirken einen charakteristischen Farbumschlag bei Indikatoren PH-Wert Farbe von Unitest PH-Wert-Scala Die Lösung ist 2,5%ig (ätzend) Genaue Bezeichnung HCI - Lösung Saure Lösung Wässrige Lösung enthält mehr Wasserstoff-lonen, als Hydroxid-lonen <7 Rot Sauer 0-6,9 0-3,5 3,5-6 stark sauer schwach sauer NaCl-Lösung Neutrale Lösung Wässrige Lösung enthält gleiche Anzahl an Wasserstoff-lonen und Hydroxid-lonen 7 Grün Neutral 7 Neutral NaOH-Lösung Basische Lösung Wässrige Lösung enthält mehr Hydroxid-lonen als Wasserstoff-lonen »7 Blau Basisch 7,1-14 8-11,5 schwach 11,5-14 stark basisch basisch PH-Wert: der pH-Wert ist eine Zahl, die angibt, wie stark eine Lösung basisch oder sauer ist. Er ist außerdem ein Maß für die Anzahl an Wasserstoff-lonen und Hydroxid-lonen in einem Liter Lösung. Aus einem Liter Salzsäure mit dem pH-Wert 2 soll eine Salzsäure mit dem pH-Wert 3 entstehen. Vorgehensweise: Die Säure auf den Faktor 10 verdünnen. Also 9 Liter neutrales Wasser hinzufügen. -> Eine Erhöhung des pH-Wertes um eine Stufe bedeutet also eine Verkleinerung der Anzahl der H - Ionen pro Liter auf ein Zehntel. Aus einem Liter Natronlauge mit dem pH-Wert 13 soll eine Natronlauge mit dem pH-Wert II entstehen. Vorgehensweise: Die Lösung 2mal auf das Zehnfache verdünnen. Mann muss 99 Liter neutrales Wasser hinzufügen. -> Bei einer Verminderung des pH-Wertes um eine Stufe, verringert sich also die Anzahl der Hydroxid-lonen pro Liter jeweils auf ein Zehntel. 10ml Salzsäure mit dem pH-Wert I werden auf 10 Liter verdünnt. Gib die Änderung des pH-Wertes an. Der pH-Wert steigt auf 4. Bedeutung des pH-Wertes: Landwirtschaft -> Veränderung des pH-Wertes durch Mineraldünger (Kalk neutralisiert saure Böden) Umweltschutz -> saurer Regen: belastet Luft, Böden und Gewässer Aquarien -> Seewasserfische pH 8,0 - 8,5 Lebensfunktionen im menschlichen Körper -> Blut: pH 7,38-7,44 Neutralisation: Bsp.: Chlorwasserstoffsäure + Natriumhydroxidlösung -> Wasser + Natriumchlorid Summengleichung: HCI + NaOH -> H₂O + NaCl lonengleichung: :Ht+ *+ Cl¯¯+ Na+ + OH¯-> H₂O + Na* + Cl¯ sauer - basisch Verkürzte Ionenschreibweise: H+ + OH -> H₂O LEWIS-Formel: H*+ [10-H] → O H H Neutralisation: Neutralisation ist eine exotherme chemische Reaktion, bei der sich aus Wasserstoff-lonen und Hydroxid-lonen Wassermoleküle bilden. H+ OH -> H₂O Säure + Metallhydroxid -> Salz + Wasser Darstellung von Säurelösungen: (Nichtmetall + Sauerstoff) Nichtmetalloxid + Wasser -> Säurelösung Darstellung von Hydroxidlösungen: Unedles Metall + Wasser -> Metallhydroxidlösung + Wasserstoff Metalloxid + Wasser -> Metallhydroxidlösung Darstellung von Salzen (Bau: Kation (Metall-lon) + Anion (Säurerest-lon)): Unedles Metall + Nichtmetall -> Salz (Redoxreaktion) - nur wenn Säurerest-Ion aus einem Element besteht Unedles Metall + Säurelösung -> Salzlösung + Wasserstoff (Redoxreaktion) Metalloxid + Säurelösung -> Salzlösung + Wasser Metallhydroxid + Säurelösung-> Salzlösung + Wasser (Neutralisation) Zusammensetzung Beispiele Verwendung Saure Lösungen Wasserstoff-lonen Säurerest-lonen H₂SO4 Entkalker Einlegen von Gurken Basische Lösungen Metall-lon Hydroxid-lon Al(OH)3 Gebäck Rohrreiniger Waschmittel Definitionen lon: Ein lon ist ein elektrisch geladenes Teilchen, das durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen aus einem Atom besteht. Dissoziation: Chemische Reaktion, bei der unter dem Einfluss von Wassermolekülen aus Verbindungen freibewegliche hydratisierte lonen entstehen. lonenbindung: Art der chemischen Bindung, die durch Anziehungskräfte zwischen unterschiedlich geladenen lonen bewirkt wird. Säure: Säuren sind Molekülsubstanzen deren wässrige Lösungen frei bewegliche Wasserstoff-lonen (positiv geladen) und Säurerest-lonen (negativ geladen) enthalten. Die Wasserstoff-lonen kommen in allen Säuren vor und bewirken somit die typischen Säureeigenschaften.