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Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007

•• . ,_ " T '. ...~ ..... ..

1(!"l~ "" <:" ""+: "1,Vl"\rt:r.~~ ~r ,'''rn; e::: ~ _., ...: =._z:= :.:;~_ ...; = = ~. ." =:;""• .=

I 01- (kor!'" Base)

/ H2S (korr", Säure)

H:;O+ + Cl-~2H~O +Na + Cl"

b) C.~2+ + 20H.... + 2H30+

' + 2Br- _>4.E

20+ 0&\,2+ + 2Bt'""'"

Zusamm0nra~ ~ung beider Gleichun~~~J

0"""'- + H,;OIt~ . . ). 2~Oon- + H~O+ Neutral~8atJ.on >-2H_O

.? ~.ssozia1iio7" -~

Begriffe: "umkehrbare Reakti on"if AIl'I"lholyt"

/J.) 1·r "' i t ,fi) r "J Beispiele:

1 '" r 'Jl + H20 ;> H30+

+ Cl~'

2 .. aa2+ + 02- ..!- H 0 ~Oa.2+ + 20H.....,-, 23" f c ....· + 2H:;O+ .... ... H2S + H2.:0

e) Bei s pi el e rJ~ korrespondierendeS/E-Panrs:

1" Hel (Säure)ES- - (Base)2 ..

I

Definitior-.~'f.I.: Säu.ren sind Prot;ol1eI!.sp€lD.d.er (Pro"conendonai;oren)~~"' iI'1 _ .. ~

Br'" "' 'n sind ih.'o'tior ")nf:';'" ....."'I' (Pl'otonenakze.,..'toren)Säur e /E li. :~Real.'"tionel1l :e Pr.: ~;cnl!):nüt- ;lrtragung('n

l':I: ProtolyganK:"' ·m~~7.'" ...Flaf ?j :~.~_ ... _ - 5+'..... -........ .,.,..

a ) Ne.+ + OH- +ChriateIlJ..Begriff 11 Amphol;)rt11

(am Beispiel H20)Bei ~piele für S/B-Rer ' ''',ior..''";,:

HOl + H20 ~ H:;O+ + Cl=

H2S04 ..,. 2NaCl-72HOl + Na~so~- e)H 0 ' '''''TE 'P..TU+ OH....

2 , + ' 7!, '';> .l.u J.4 +HOl + OH~ ') H

20..... 01-

+-HOl + NH:; - .").NH4-01

NH~~l- + Na+OH-~;~H~ + H20 +

Na'f-C1-c) allgemein:

S Protonene.bf:abe " B + H+'" -Protnnenautn9.h~a

Sä:~ I'e + karrer )O~C ~ 2 .er Jude .~ \­

se ~ Säura/Ba s a- Paar

Q"~ "l" " '"1.: ' :' L "' ~1

2", T~ilre~~tion:

2.. Tei l r 2iaktion:

a) ZUBaIilmel1'brin geIl von k oX\zoHCl und konz"NH:; ~

1 '" Teilrpak tion: H01----~~Cl.... + H+ .

B f S81NH~ + H+~ NH+

:/ 4·Baaa2 Säure2

b) thermisch6 Zersetzung von NH4pL:1 '" T(~i: -_. - ~J:"'Gi(' ''l : Nt!' ----~~'1i3 + R+

Säurs2Base201- + H+~Bal

Sf1:lr a1

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.I " . .... i

G,snmtreaktion: Inl + NH.,.. .:---:-;:," -==~"NHtOl-:r "T

säure1 + Base2;;::" ==~ Säur e2 + Base12 b Die StärY9 von Säu~e~ und Bas en- . ' ...-,.' ; ..-.. .

2 0 "Je stärker ein Stoff Proton~ · ~;.

anzieht~ desto größer ist 8ei­n~ Basenstärkeo"

Kemner-Fla.dt:--~ . .-11ll "Je leichter ein Stoff Protonen

abgibt~ desto größer ist seinrSö-urestärke o"

HF

HOI04HCI04

H20HOI03H2S04HOI03HEr

H28e

NH3HC102H3P04

HBr03HOl

HiS H2PO

-----------~

Ohristen:1 0 Die Leichtigkeit der Proto­

nenabapaltung (Säurestärke)ist abhängig von:

a) der El ektr onegat i vi tät des .~toms, an~das das Proton ge­bunden ist t

b) der Länge ( or Bindur :: Zt'~1 Pro­ton.Beispiele:CH4HOClH4Si04HJ03HF

~2e

Zunahme der Säurestärke20 Die Fähigkeit ~ mit einem frei­

en Elektronenpaar ein Proton szu binden~(Basenstärke) t istabhängig von:

a) der Höhe ~~r n~gativen Lpd~~

der Base ,b) der Leicht igk0it , mit der das

Elektronenp~ar der B~se zurBindung zur Verfügung gestelltwird ..Beispiele:N3- p3-02- 82-F= Cl....·

Abnahme der Basenstärke ~30 tl J e stärker eine Säure ist,

desto schwächer ist diekorrespondierende Base .. "

Versuch: Messen der Leitfähigkeit von 2n Lö~ungen:

a ) HOl , Essigsäureb) NaOH , NH3

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-"2 .. pH...\lerttasu gleiche Vorgehensweise der beiden Bücher:

1. H2

0 + H20

'< ... H3

0+ + OH-

20 MWG: (H30+)~(OH-) _ k:- -. da (H20) = konstant, gil-c:,

(H20)2

(H30+)e>(on-)

= k"(H~0)2:: K\v ("Ionenprodukt des \"Jass~rs") ,

30 Mitteilung: Kw(2200) = 10- 4; daraus folgt:neutrale Lösung: (H;O+) j. (OH''''O) ._ 10-7 Mol/1

alkalische L9sung: (H30+) < (OH-)saure Lösung: (H30+) > (Orr-)

4 0 pli • -log (H;O+) . (Definition)

4 0 pH-Indikatoren

!.emper-Fladt:

llUzr '1chlagbereichlt = der pR-Bereich,den eine Lösung durchlaufen muß, da­mit die eine Farbe des Indikatorsganz in dis andere umschlägt~

pH-l>le·ter ., UniversalindikatorenHer s tel l ung von VerdÜDnungsreihen zur Demonstration derUmschlagbereiche von Indikatoren

I anathlieBendes Ka.pitel: "HydrolYE: ")ll

!~rsuch :

Christen:1 0 Bedeutung der exakben , ei n­

fachen und raschen pli-Messungfür die thec,retische und an-.gewandte Chemie

20 Definition: Definition:Io =: Säuren, da.ren konjugier- I o =: schwache Säuren , deren Molekü....te Basen eine andere Farbe le eine andere Farbe haben als die(doho Lichtabsorption) zei gen Säurerestionen und die in Wasser

l als die Säuren selbst dissoziieren:30 RInd + H20~H;0+ + Ind-4 ", Für den "Umschlagspunkt"gilt:

(Ind-) = (HInd)~ dann ist derpH des Umschlagspunkts :

pH = -lc ~ Ks RInd

4., Erklärur ':; des "Umschlagsge-.biets lS

: pB des Umschlagsge-

biets ~ -log Ks RInd 11

. , .J

~) Puffer

Christen:-1 0 Ausgangspunkt:Man verwendet sogenanntellPurterlösung0n" ~ um daseiner Lösung konstant zu

pBhal-

Kemper-F1adll~. Al "sgangspunkt, :

:.~ ''1l ': 'ldung de s ~~l;lG auf die Rea1."""tionl'lH3 + H20; relativ s chwer verständ<-,liehe Erläuterung w wie sich dasChemie in der Schule: www.chids.de

" --

.JUbergaag VOD Protonen voneine. Reakt1onapartP,4i9]!ll ZU'l'll

"'Ilder: ,

Ubergsag '9'on Ele1rt;ronen Toa.11"' ....m Realctionspartae:to SWIl

andornSC~.l.'" des Reaktioaaablautsl

Re4Lt + O~~ "Red2 + 0:1:1Red. &I Reduk1;ionsmittelOx = Oxi daticmsaittel

De:t1n1tioaeJuSAuren := St of .te , die Proto- R0dul" i4i cmami t tel • S'tofr., die

neD. lieten Eleltträm.en lietera(ProtoDemdonatoren) (Elektro.eDdonatorea)

Ba.gen = 8tot.te t. die Prot o- Oxidationsmittel • Stot.re, dieiioDen aufnehmen Elektron.. .utneb.lle.(Pro1;onen~zeptoren) (El<e1ktronenakzep1;oren)

Allge. eines

81 + B2~'S2 + B1S K Säurr-

.B ., Base

teIl; da~ heißt: Gl!'> i eh r "'wicht verschiebt., '-l'e:a:·',.2 .. eine Purf'erlösung muß ein ") NH401 hinzugegeben wird;

Base enthalten (zum Abfange. Resultat: die OH--KODzeDtrationvon H+- bz~~ H

30+- I Ol'gn . die der Lö r--ung nimm1i ab ..

bei Zugab:" einer Säure frei 2.an:~~oge Erklärung tür Ess igsäure/ 'werden) und Natriumaeetat; .

3·. eine ~tf?rlösung muß eine BI'"' ""u1tat I die H30+-KonzentrationSäure entha l t f:n (zum Ab~ ~;wap en der Lösung nimmt ab ~

gegen basische Verunreini- 3",Begrit t e 1 "Abetuapten"gungen) "Puff erlösung"

4. Futfer werden meirt hergo- 4,* Hinweist Puff er lösungen lassenstellt 8118 eiDer scbwaohea sich nur yon solchen Säuren her-Säure und i hrC'l" F.on~""' ,;:f,~rten !"t~llrn, .deren wißrig~ Lösungf"'U

B~se '(ort Alk(l1BElz)& ei nen kleinen Wert für die Mas-5. Je naoh del- gewählten Säure', .~nwirk1mg8koJl8'tante K ergeben. •

,~

bn ~ Bae~ ru:ttert die L8slm '"7.

~eveUs 1D ein • (-' ~ '.~ 'bes1iillr ....

ten pR- Berei c h (all~iD••Beispiel mit Anve"~';""""1 ä ~s

MWG zur Erlelut ertn 3)6,. Beispiele :tür Puf.terlösugen

in der 8Dr"e~""'!""d:t.n ab ",mei eund in biol'~-'3i8chen Bys'tfl'"18n.

6 .. Vergleich Siu:nejr .18e- Reakt1i one, 7' ~t;'dox"'Reakti"l\

Ubtltl'8ioht (Brgebais eines Untarrioh'ts geeprächs):-. ~ . 13

S~ure-B~ ~e-R~~kt1r~~~ R~dcx-R~~~tion~...: . ~ C ,. ~-.:: .~. ~ 1lID<.. . .::::o:.e . ~_,.....- ........

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I~ .

.....1"

Bc r-ie}-'ll1f." '-1n i n .... "! rhal bBeziehung zwischen Säur eund Base:

S . h~ + f.j:\... \:::J

<3 = Proton(positives Elementarteilchen)

:R.e c.ox~. »: . ':;i or --1 :-des Sys "!.;ems:

Bezi ohur g zut s chen Reduktions­und Oxi dationsmittel:

Red~Ox + <3e = El r-',rt r on( n egative s Elementa~teilchen )

Christen: 'Das Buch hat den großen Vorteil,daß das :Kapitel "Br öl1s ted- SäureBase-Tbeorie" a ehr s ys ': 3meti f' :Jh

und umfassend (yon kl ei ner en ,oben gen,nnten Mär~eln ar~ 3ae­

hen) abgehandelt \drd . Da s k Enner deshal b, weil er era t kur z

!vor dem Ei ns tieg in dt e O:"' o;ani -sche Che~ie dies en Kompl ex be­handelt und an di eser Stelleßchon eine große Vielf~lt vonK~nntn.issen voz-auaeetaen kann.Er ver s t ößt damtt allerdingsgegen s einen e~ j E: "1E:n An-;pr uc1'

(Lehrerbs..nd) , Theor i en ? die

eine Systema:'Gisi ~ ''''UL! 3 von Ein­aeLlcenn'tnf.aaen erlaube-l, mög­lichst frühzei t i g einzufUhren ..tdlcrdi~" gs r 'S'.t c: f:' J Ü J"·1. z \'1ei ­

ten wi ch t igen Anspruch , vorher

konsequcr~ keine Begriffe ein­

zuführen, · die s päter r evidier tuer d en r.1ü ßten und die Schül er

vervlirren würden, s ehr ::on s e­

quent eingelöst.

Kc' --"'el."- Flpd-;;:~. ". ._. .-Dieses Buc7 r ::mn lt aich t~''':8äch-

l i oh , "'-'0 trüh \<[te nög11cJ (sofortüa . ·· ...,c.. ·,l u O r >: r."' 'l e :r'-nFTldl .lll'.'1 von

At ombau und ItBindungslehre lf ) die

Br~'''l.sted-Theorie einzuführen ­auf nur ' -"1app ··....lei Seit'711 , wa s in

der Tat h i nten und vo~ne nicht aua~

reicht~ w0i l dadurch die Bedeutungder .S!B-Rea-·tionan a l s eine:: derwi ch ti.n;s t cn Reaktionstypen und in

:.~rE" ? 1Ül-üi ch!wi t zu Redoxreaktio­

nen nicht 1cl a:t' h er a ll'"" .::ommen kann.und ei n sys t ematisches Vers t Lndnisur~':'~ ~lich wird.Sein Buch wi~ ~ ~adruch l e i der s ehrunsys~ernatiach , denn er baut nicht; ·o:r - ' '7 qt} - ·~.t '·...'.dT-: r ",:.uf der ,'Brön s ted-·· I

Theorie au f w.: ~ r eiht die folgen­

den K?~itcl zieml i ch wi l l kür l i ch.nd or -ae F:~ ~rlei ttr "gen aneinander.

Besonders z u kr i 'l; i s i er en i st i m wei­t er ;'n Ver lauf;1. der \' "2 1 t c -:,c (' ; br e," ""h 'von Begr i f ­

f en 'wi e "Dissozi a t i on n un d "Hy:ro­l ysen , die mit Einführun~ der Brön­stcd-The~rie eigen t l i ch obsolet

\1Terden ,2. r'1.e r mangelnde Bezug der. späteren

Ka pitel "Puffer", "pH- v/ar t " und In­d:i.katoren u zur Brönst ed- Theor i e ,;

) sie wez-dcn a l s "Ui ch t i ge .Reak t i ons -·

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\

-t ypen al s A~" ,\'1endung des r·1\'lG" ab­

~ehandelt und können so nur man­~~erJ.aft Ln ein System ein~eordn~t

\</ :1.'de'1. ,

3. das weLtgchcnde Vermeid.en desBe~""?iffs nBasetl% (er sagt fas-t im-­

mer "Si:iurerestion"), wodurch di ':.l3röl1stcd-Theo·rie immer 11:'1 Hinter­gr1.' -1.d b l eiben muß.

•'~

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