Säure und Base für 10. Klasse

Säure und Base nach Brønsted-Lowry

• Ein Protonendonator (Säure) ist ein Stoff, der Protonen abgeben kann.
• Ein Protonenakzeptor (Base) ist ein Stoff, der Protonen aufnehmen kann.
• Beispiel für eine Säure: Salzsäure (HCl) gibt in Wasser ein Proton ab: HCl + H2O → H3O+ + Cl-
• Beispiel für eine Base: Ammoniak (NH3) nimmt in Wasser ein Proton auf: NH3 + H2O → NH4+ + OH-

Proton und pH-Wert

• Ein Proton ist ein H+-Ion, das bei Säure-Base-Reaktionen übertragen wird.
• Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Oxoniumionenkonzentration.
• Beispiel: Reines Wasser hat einen pH-Wert von 7, da [H3O+] = 10^-7 mol/L

Neutralisation und Indikator

• Neutralisation ist die Reaktion zwischen einer Säure und einer Base, bei der Wasser und ein Salz entstehen.
• Beispiel: HCl + NaOH → NaCl + H2O
• Ein Indikator ist ein Farbstoff, der seine Farbe in Abhängigkeit vom pH-Wert ändert.
• Beispiel: Lackmus ist rot in saurer und blau in basischer Lösung

Ampholyt und konjugiertes Säure-Base-Paar

• Ein Ampholyt ist ein Stoff, der sowohl als Säure als auch als Base reagieren kann.
• Beispiel: Wasser (H2O) kann sowohl Protonen abgeben als auch aufnehmen.
• Ein konjugiertes Säure-Base-Paar besteht aus einer Säure und der aus ihr durch Protonenabgabe entstehenden Base.
• Beispiel: HCl/Cl- oder NH4+/NH3

Autoprotolyse, Puffer und Säure-Base-Stärke

• Autoprotolyse ist die Selbstionisation des Wassers.
• Beispiel: H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH-
• Ein Puffer ist eine Lösung, die den pH-Wert bei Zugabe von Säuren oder Basen nahezu konstant hält.
• Beispiel: Essigsäure/Acetat-Puffer
• Starke Säuren und Basen dissoziieren in wässriger Lösung vollständig, während schwache Säuren und Basen nur teilweise dissoziieren.

Oxoniumion und Hydroxidion

• Ein Oxoniumion (H3O+) ist ein protoniertes Wassermolekül.
• Beispiel: Entsteht bei der Dissoziation von HCl in Wasser: HCl + H2O → H3O+ + Cl-
• Ein Hydroxidion (OH-) ist ein Ion, das bei der Dissoziation von Basen entsteht.
• Beispiel: Bei der Dissoziation von NaOH in Wasser: NaOH → Na+ + OH-

Säure- und Basenkonstante

• Die Säurekonstante (KS) ist ein Maß für die Stärke einer Säure.
• Beispiel: KS(HCl) = 107 (sehr starke Säure)
• Die Basenkonstante (KB) ist ein Maß für die Stärke einer Base.
• Beispiel: KB(NH3) = 1,8 × 10-5 (schwache Base)

Titration und Lewis-Säure

• Titration ist eine Methode zur Bestimmung der Konzentration von Säuren oder Basen.
• Beispiel: Titration von HCl mit NaOH zur Bestimmung der HCl-Konzentration
• Eine Lewis-Säure ist ein Elektronenpaarakzeptor in der Lewis-Säure-Base-Theorie.
• Beispiel: AlCl3 kann ein freies Elektronenpaar aufnehmen