Was ist die Autoprotolyse von Wasser?
Eine Reaktion, bei der zwei Wassermoleküle miteinander reagieren: eines gibt ein Proton ab, das andere nimmt es auf.
→ H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH-
Was passiert, wenn Wasser ein Proton abgibt?
Es entsteht ein OH⁻-Ion (Hydroxid-Ion).
→ H₂O → H⁺ + OH-
Wie groß ist [H₃O⁺] und [OH⁻] in reinem Wasser bei 25 °C?
Beide sind gleich groß:
[H₃O⁺] = [OH⁻] = 1,0 × 10⁻⁷ mol/L
Was passiert wenn man eine Säure mir wasser mischt?
Säuremoleküle spalten ein pos geladenes Wasserstoff-Ion ab
Zurück bleibt ein neg geladener Säurerest
Wieso liegt das gleichgewicht sehr stark auf der linken seite ?
Für K der Wert 3,3×10-18experimentell bestimmt worden, liegt dann das Gleichgewicht auf Seiten des Wassers oder der Ionen?
K ist deutlich kleiner als 1, das heißt, dass das Gleichgewicht bei dieser Reaktion sehr stark auf der Seite der Wassermoleküle liegt. Dennoch existieren immer Ionen (wenn auch im Verhältnis sehr wenige).
Welcher pH-Wert ergibt sich in reinem Wasser aus dem Ionenprodukt?
pH = 7 (neutral), weil [H₃O⁺] = 10⁻⁷ mol/L
Was entsteht bei der Autoprotolyse von Wasser?
Ein Oxonium-Ion (H₃O⁺) und ein Hydroxid-Ion (OH⁻)
Was ist eine Säure nach Brønsted?
Eine Verbindung, die ein Proton (H⁺) abgeben kann – ein Protonen-Donator
Was passiert, wenn Wasser ein Proton aufnimmt?
Es entsteht ein H₃O⁺-Ion (Oxonium- oder Hydronium-Ion).
→ H₂O + H⁺ → H₃O⁺
Was ist eine Protolyse?
Eine chemische Reaktion, bei der ein Proton (H⁺) von einer Säure auf eine Base übertragen wird=
Reaktion bei der Protonen übertragen werden= Säure Base Reaktion
für Säure Base Reaktion sind beide Reaktionspartner notwendig
Was ist die Gleichgewichtskonstante?
Die Gleichgewichtskonstante (K) beschreibt bei chemischen Reaktionen, wie stark eine Reaktion abläuft und wo das Gleichgewicht liegt.
Formel (allgemein für Reaktionen):
K = {Konzentration der Produkte}/ {Konzentration der Edukte}
Nenne ein Beispiel für einen Ampholyten.
Wasser (H₂O) ist ein Ampholyt, weil es sowohl H⁺ aufnehmen (→ H₃O⁺) als auch abgeben kann (→ OH⁻)
Was passiert, wenn man dem Wasserstoffatom das Elektron entfernt?
Es bleibt nur das Proton – das H⁺-Ion
Wieso ist die Autoprotolyse des Wassers wichtig in der chemie ?
Sie erklärt warum Wasser auch ohne externe Säure oder Base geringe Mengen an Ionen enthält und somit in der Lage ist einen neutralen pH-Wert zu erzeugen
Wie lautet die Gleichgewichtskonstante für die Autoprotolyse von Wasser?
K= [H3O+] * [OH-] / [H2O]2
Was ist ein konjugiertes Säure-Base-Paar?
Verbindungen die sich nur durch ein Protonen unterscheiden
z. B. (HA und A⁻)
Was ist ein Oxonium-Ion? (H₃O⁺)
Ein H⁺-Ion, das sich mit einem H₂O-Molekül verbunden hat. Es ist typisch für saure Lösungen
Was ist das Ionenprodukt des Wassers
Die Konzentration von Wasser [H₂O] ist sehr groß und praktisch konstant, weil sich nur ganz wenige Moleküle in Ionen umwandeln. Deshalb rechnet man [H₂O]² in die Konstante hinein.
Ergebnis:
Kw = {H₃O⁺} \ {OH⁻}
Das nennt man das Ionenprodukt des Wassers. Es ist also eine vereinfachte Form der Gleichgewichtskonstante, speziell für Wasser
Wie groß ist Kw bei 25 °C?
Kw = 10⁻¹⁴ mol²/L2
Was passiert mit einem H⁺-Ion in Wasser?
Es verbindet sich mit einem Wassermolekül (H₂O) und bildet ein Oxonium-Ion (H₃O⁺)
Beispiel mit Salzsäure (HCl)
•HCl ist eine Säure → gibt H⁺ ab
•H⁺ verbindet sich mit H₂O → H₃O⁺ entsteht
•Die Lösung ist jetzt sauer
Was ist ein Hydroxid-Ion (OH⁻)?
Ein negativ geladenes Teilchen, das typisch für basische (alkalische) Lösungen ist
Was entscheidet, ob ein Ampholyt als Säure oder Base reagiert?
Der Reaktionspartner. Je nachdem, ob er selbst Protonen aufnehmen oder abgeben kann, verhält sich der Ampholyt entsprechend als Base oder Säure
Was ist ein Ampholyt?
Ein Ampholyt ist ein Stoff, der sowohl als Säure (Protonenspender) als auch als Base (Protonenempfänger) reagieren kann
Warum muss das Wasserstoffatom in einer Säure polar gebunden sein?
Wasser- Molekül hat eine neg Partialladung am O Atom und pos partialladungen an dem Wasserstoff- Atomen
pos und neg = ziehen sich gegenseitig an
gleiche Ladungen stoßen sich gegenseitig ab
sobald säure in 2 geladene säuren entfällt lagern sich die wassermoleküle um diese teilchen um herum an
Wie lautet die allgemeine Reaktionsformel einer Säure in Wasser?
HA + H₂O ⇄ A⁻ + H₃O⁺
Bei dieser Formel entspricht HA einer Säure, die ihr Proton auf das Wassermolekül überträgt. Dabei entstehen das Oxonium-Ion (H3O+) und ein Säurerest (A- ). Säurereste können nun selbst wiederum als Base reagieren (!), weil sie Protonen aufnehmen können
Warum leitet reines Wasser Strom, obwohl es kaum Ionen enthält?
Weil durch die Autoprotolyse in sehr geringem Maße H₃O⁺ und OH⁻ entstehen
=es sind freie bewegliche Ladungen vorhanden
– das reicht, um minimal Strom zu leiten weil Konzentration der geladenen Teilchen sehr niedrig
Was ist eine Base nach Brønsted?
Eine Verbindung, die ein Proton (H⁺) aufnehmen kann – ein Protonen-Akzeptor
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