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Chemie · Klasse 11 · Kapitel

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Säuren, Basen, Salze

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○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich definiere Säuren und Basen nach Brønsted und unterscheide Säure und saure Lösung.

MerkenSäuren und Basen nach Brønsted

Eine Säure gibt ein Proton ab, eine Base nimmt eines auf.

Salzsäure enthält H₃O⁺- und Cl⁻-Ionen. Wasser kann Base und Säure sein.

BeispielSäuren und Basen nach Brønsted

Trockenes Chlorwasserstoffgas färbt trockenes Indikatorpapier nicht, Salzsäure schon. Was erklärt das?
Schritt für Schritt
  1. HCl-Moleküle sind ungeladen.
  2. Mit Wasser reagiert HCl zu H₃O⁺ und Cl⁻.
  3. Erst die Oxonium-Ionen färben den Indikator.
  1. HCl-Moleküle sind ungeladen.
  2. Mit Wasser reagiert HCl zu H₃O⁺ und Cl⁻.
  3. Erst die Oxonium-Ionen färben den Indikator.
Ergebnis:
Erst die Reaktion mit Wasser überträgt Protonen und bildet Oxonium-Ionen

AchtungSäure und saure Lösung gleichgesetzt

So nicht
Chlorwasserstoff und Salzsäure sind dasselbe, beide sind sauer.
So richtig
Chlorwasserstoff ist die Säure (HCl-Moleküle). Die saure Lösung enthält H₃O⁺- und Cl⁻-Ionen.

Ordne die Begriffe zu: Welches Teilchen ist die Säure, welche Teilchen enthält die Lösung? Schreibe beides auf.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺ als Säure?
    So fängst du an:
    Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
    Lösung zeigen
    1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
    2. Eine Säure gibt das Proton ab.
    3. Das ist CH₃COOH.
    Ergebnis:
    Das Teilchen CH₃COOH
  2. ●2
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion HCO₃⁻ + H₃O⁺ → H₂CO₃ + H₂O als Säure?
    Lösung zeigen
    1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
    2. Eine Säure gibt das Proton ab.
    3. Das ist H₃O⁺.
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₃O⁺
  3. ★3
    Welche Aussage über Wasser in der Reaktion HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻ stimmt?
    Lösung zeigen
    1. H₃O⁺ hat ein H⁺ mehr als H₂O.
    2. Das Wassermolekül hat es aufgenommen.
    3. Also wirkt es als Base.
    Ergebnis:
    Wasser nimmt ein Proton auf und wirkt als Base

2Ich erkenne korrespondierende Säure-Base-Paare und Ampholyte.

MerkenKorrespondierende Paare

Jede Säure bildet durch Protonenabgabe ihre korrespondierende Base: HA + H₂O ⇌ A⁻ + H₃O⁺.

Teilchen, die beides können (H₂O, HCO₃⁻), heißen Ampholyte.

BeispielKorrespondierende Paare und Ampholyte

Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu H₂PO₄⁻?
Schritt für Schritt
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu H₂PO₄⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist H₃PO₄.
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu H₂PO₄⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist H₃PO₄.
Ergebnis:
H₃PO₄

AchtungKorrespondierendes Paar falsch zugeordnet

So nicht
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu H₂PO₄⁻ → HCl
So richtig
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu H₂PO₄⁻ → H₃PO₄

Zeichne das Säureteilchen und markiere ein H⁺, das abgegeben wird. Prüfe, ob die Ladung um eins sinkt.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu NH₃?
    So fängst du an:
    Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    Lösung zeigen
    1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    2. Zu NH₃ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
    3. Das ist NH₄⁺.
    Ergebnis:
    NH₄⁺
  2. ●5
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu Cl⁻?
    Lösung zeigen
    1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    2. Zu Cl⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
    3. Das ist HCl.
    Ergebnis:
    HCl
  3. ★6
    Warum ist Wasser ein Ampholyt?
    Lösung zeigen
    1. Mit HCl bildet H₂O das Ion H₃O⁺.
    2. Mit NH₃ bildet es OH⁻.
    3. Beides kann es: Ampholyt.
    Ergebnis:
    Es kann je nach Partner ein Proton aufnehmen oder abgeben

3Ich erkläre saure und basische Lösungen aus Nichtmetall- und Metalloxiden.

MerkenOxide und Wasser

Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren, Metalloxide Laugen.

Indikatoren zeigen H₃O⁺ und OH⁻ an.

BeispielOxide und Wasser: saure und basische Lösungen

Wie reagiert die wässrige Lösung von Phosphor(V)-oxid (P₄O₁₀) gegenüber Universalindikator?
Schritt für Schritt
  1. Phosphor(V)-oxid ist ein Nichtmetalloxid.
  2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
  3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
  1. Phosphor(V)-oxid ist ein Nichtmetalloxid.
  2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
  3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
Ergebnis:
sauer, Färbung zu Rot hin

AchtungMetall und Nichtmetall verwechselt

So nicht
Kohlenstoffdioxid ist ein Metalloxid.
So richtig
Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, also ist CO₂ ein Nichtmetalloxid.

Such das Element vor „oxid“ im Periodensystem. Steht es links, ist es ein Metall.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Schwefeltrioxid wird in Wasser eingeleitet. Wie reagiert die entstehende Lösung?
    So fängst du an:
    Schwefel ist ein Nichtmetall.
    Lösung zeigen
    1. Schwefel ist ein Nichtmetall.
    2. Sein Oxid bildet mit Wasser eine Säure.
    3. Die Lösung ist sauer.
    Ergebnis:
    sauer, es entsteht Schwefelsäure
  2. ●8
    Welche Gleichung beschreibt die Bildung von Kohlensäure aus Kohlenstoffdioxid und Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Die Atomzahlen müssen links und rechts gleich sein.
    2. C: 1, H: 2, O: 3 auf beiden Seiten.
    3. Das ist H₂CO₃.
    Ergebnis:
    CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
  3. ★9
    Warum ist natürlicher Regen schwach sauer (pH etwa 5,6), obwohl er aus reinem Wasserdampf entsteht?
    Lösung zeigen
    1. Die Luft enthält Kohlenstoffdioxid.
    2. Es löst sich im Regen.
    3. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ macht den Regen schwach sauer.
    Ergebnis:
    Gelöstes Kohlenstoffdioxid aus der Luft bildet Kohlensäure

4Ich berechne den pH-Wert aus der Oxonium-Ionenkonzentration und umgekehrt.

MerkenpH-Wert

pH = −lg c(H₃O⁺). Eine Stufe bedeutet den Faktor zehn.

In Laugen gilt pOH = −lg c(OH⁻) und pH + pOH = 14 bei 25 Grad Celsius.

BeispielpH-Wert und Oxonium-Ionenkonzentration

Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
Schritt für Schritt
  1. c = 10 hoch minus pH.
  2. c = 10⁻⁴ mol/L.
  3. c = 0,0001 mol/L
  1. c = 10 hoch minus pH.
  2. c = 10⁻⁴ mol/L.
  3. c = 0,0001 mol/L
Ergebnis:
0,0001 mol/L

AchtungpH-Wert mit der Konzentration gleichgesetzt

So nicht
Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺) → 4,0 mol/L
So richtig
Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺) → 0,0001 mol/L

Schreibe die Konzentration als Zehnerpotenz. Der negative Exponent ist der pH-Wert.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Salzsäure mit pH 1 wird im Verhältnis 1 : 100 mit Wasser verdünnt. Welcher pH-Wert ergibt sich?
    So fängst du an:
    Faktor 100 sind zwei Zehnerstufen.
    Lösung zeigen
    1. Faktor 100 sind zwei Zehnerstufen.
    2. Jede Stufe erhöht den pH-Wert um 1.
    3. pH = 1 + 2 = 3
    Ergebnis:
    pH-Wert 3
  2. ●11
    Salzsäure mit pH 3 wird im Verhältnis 1 : 100 mit Wasser verdünnt. Welchen pH-Wert hat die Lösung danach?
    Lösung zeigen
    1. Faktor 100 sind 2 Zehnerstufen.
    2. Jede Stufe erhöht den pH-Wert um 1.
    3. pH = 3 + 2 = 5
    Ergebnis:
    pH-Wert 5
  3. ★12
    Reines Wasser hat bei 25 Grad Celsius c(H₃O⁺) = 1,0 · 10⁻⁷ mol/L. Wie groß ist dann c(OH⁻)?
    Lösung zeigen
    1. In reinem Wasser entstehen H₃O⁺ und OH⁻ gleich oft.
    2. Also c(OH⁻) = c(H₃O⁺).
    3. c(OH⁻) = 1,0 · 10⁻⁷ mol/L
    Ergebnis:
    1,0 · 10⁻⁷ mol/L

5Ich beschreibe Neutralisation und Salzbildungsreaktionen auf Teilchenebene.

MerkenNeutralisation und Salzbildung

H₃O⁺ + OH⁻ → 2 H₂O. Die übrigen Ionen bleiben gelöst und bilden beim Eindampfen das Salz.

Auch Metalle und Metalloxide bilden mit Säuren Salze.

BeispielNeutralisation und Salzbildungsreaktionen

Welches Salz entsteht bei der Neutralisation von Calciumhydroxid-Lösung mit Salpetersäure?
Schritt für Schritt
  1. Die Base Calciumhydroxid-Lösung liefert das Metall Calcium.
  2. Die Säure Salpetersäure liefert den Säurerest nitrat.
  3. Das Salz heißt Calciumnitrat.
  1. Die Base Calciumhydroxid-Lösung liefert das Metall Calcium.
  2. Die Säure Salpetersäure liefert den Säurerest nitrat.
  3. Das Salz heißt Calciumnitrat.
Ergebnis:
Calciumnitrat

AchtungSalz mit falschem Säurerest benannt

So nicht
Natronlauge und Schwefelsäure ergeben Natriumchlorid.
So richtig
Der Säurerest bleibt erhalten: Schwefelsäure ergibt Sulfate, also Natriumsulfat.

Schreibe auf, aus welcher Säure der Rest stammt. Kombiniere ihn mit dem Metall der Base.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    20 mL Schwefelsäure (c = 0,4 mol/L) werden mit Kalilauge (c = 0,5 mol/L) neutralisiert (Schwefelsäure gibt zwei Protonen ab). Bestimme: Welches Volumen Kalilauge wird gebraucht?
    So fängst du an:
    n(H₃O⁺) = 2 · 0,4 mol/L · 0,02 L.
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 2 · 0,4 mol/L · 0,02 L.
    2. n(OH⁻) = 1 · 0,5 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 32 mL
    Ergebnis:
    32 mL
  2. ●14
    20 mL Salpetersäure (c = 0,4 mol/L) werden mit Calciumhydroxid-Lösung (c = 0,1 mol/L) neutralisiert (Calcium- und Magnesiumhydroxid liefern je Formeleinheit zwei Hydroxid-Ionen). Bestimme: Welches Volumen Calciumhydroxid-Lösung wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,4 mol/L · 0,02 L.
    2. n(OH⁻) = 2 · 0,1 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 40 mL
    Ergebnis:
    40 mL
  3. ★15
    Die Neutralisation von Essigsäure mit Natronlauge ergibt eine Lösung mit pH über 7. Warum?
    Lösung zeigen
    1. Acetat-Ionen nehmen Protonen von Wasser auf.
    2. Dabei entstehen OH⁻-Ionen.
    3. Die Lösung ist leicht alkalisch.
    Ergebnis:
    Das Acetat-Ion ist eine schwache Base

6Ich beschreibe Salze als Ionenverbindungen und leite ihre Formeln ab.

MerkenSalze

Salze sind Ionenverbindungen mit Gitter.

Die Ladungen gleichen sich aus. Die Formel nennt das kleinste Verhältnis.

BeispielSalze als Ionenverbindungen

Welche Formel hat Kaliumphosphat (K⁺, PO₄³⁻)?
Schritt für Schritt
  1. Ladungen: K⁺ und PO₄³⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 3 mal K, 1 mal PO₄.
  3. Formel: K₃PO₄.
  1. Ladungen: K⁺ und PO₄³⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 3 mal K, 1 mal PO₄.
  3. Formel: K₃PO₄.
Ergebnis:
K₃PO₄

AchtungLadungen im Salz nicht ausgeglichen

So nicht
Welche Formel hat Kaliumphosphat (K⁺, PO₄³⁻) → KPO₄
So richtig
Welche Formel hat Kaliumphosphat (K⁺, PO₄³⁻) → K₃PO₄

Zähl die Ladungen: Plus und Minus müssen zusammen null ergeben. Nimm so viele Ionen, bis es aufgeht.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Welche Formel hat Magnesiumchlorid (Mg²⁺, Cl⁻)?
    So fängst du an:
    Ladungen: Mg²⁺ und Cl⁻.
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Mg²⁺ und Cl⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 1 mal Mg, 2 mal Cl.
    3. Formel: MgCl₂.
    Ergebnis:
    MgCl₂
  2. ●17
    Welche Formel hat Kaliumcarbonat (K⁺, CO₃²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: K⁺ und CO₃²⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal K, 1 mal CO₃.
    3. Formel: K₂CO₃.
    Ergebnis:
    K₂CO₃
  3. ★18
    Wie lautet die Formel von Ammoniumsulfat (NH₄⁺, SO₄²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. SO₄²⁻ trägt zwei negative Ladungen.
    2. Zwei NH₄⁺ gleichen sie aus.
    3. Das zusammengesetzte Ion steht in Klammern: (NH₄)₂SO₄.
    Ergebnis:
    (NH₄)₂SO₄

7Ich erkläre Leitfähigkeit und Solvatation von Salzlösungen.

MerkenSolvatation

Wassermoleküle lösen Ionen aus dem Gitter und umgeben sie als Hydrathülle.

Die beweglichen Ionen leiten den Strom.

BeispielSolvatation und Leitfähigkeit von Salzlösungen

Welche Ionen entstehen beim Lösen von Kaliumcarbonat (K₂CO₃) in Wasser?
Schritt für Schritt
  1. Kaliumcarbonat besteht aus Ionen im Gitter.
  2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
  3. Es entstehen 2 K⁺ und CO₃²⁻.
  1. Kaliumcarbonat besteht aus Ionen im Gitter.
  2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
  3. Es entstehen 2 K⁺ und CO₃²⁻.
Ergebnis:
2 K⁺ und CO₃²⁻

AchtungSalz aus Molekülen

So nicht
Kochsalz besteht aus NaCl-Molekülen, je ein Na und ein Cl.
So richtig
Kochsalz ist ein Ionengitter. NaCl gibt nur das Verhältnis an: 1 : 1.

Zähl im Gitterbild die Nachbarn eines Natrium-Ions. Wie viele Chlorid-Ionen sind es?

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Magnesiumchlorid (MgCl₂) in Wasser?
    So fängst du an:
    Magnesiumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    Lösung zeigen
    1. Magnesiumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen Mg²⁺ und 2 Cl⁻.
    Ergebnis:
    Mg²⁺ und 2 Cl⁻
  2. ●20
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Calciumchlorid (CaCl₂) in Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Calciumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen Ca²⁺ und 2 Cl⁻.
    Ergebnis:
    Ca²⁺ und 2 Cl⁻
  3. ★21
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Aluminiumsulfat (Al₂(SO₄)₃) in Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Aluminiumsulfat besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen 2 Al³⁺ und 3 SO₄²⁻.
    Ergebnis:
    2 Al³⁺ und 3 SO₄²⁻

8Ich beschreibe die Löslichkeit von Salzen als exothermen und endothermen Vorgang.

MerkenLöslichkeit

Löslichkeit ist die Masse, die sich in 100 g Wasser löst.

Überwiegt die Hydratationsenergie, ist Lösen exotherm.

BeispielLöslichkeit und Energie beim Lösen

Die Löslichkeit von Magnesiumsulfat beträgt bei 20 Grad Celsius 35 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
Schritt für Schritt
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 35 g = 135 g.
  2. w = 35 g : 135 g.
  3. w = 25,9 %
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 35 g = 135 g.
  2. w = 35 g : 135 g.
  3. w = 25,9 %
Ergebnis:
25,9 %

AchtungLöslichkeit je 100 g Wasser mit Masseprozent verwechselt

So nicht
36 g Salz auf 100 g Wasser sind eine 36-prozentige Lösung.
So richtig
Die Lösung wiegt 136 g, der Salzanteil ist 36 g : 136 g = 26,5 Prozent.

Addiere Masse des Salzes und des Wassers zur Masse der Lösung. Teile die Salzmasse durch diese Summe.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Wie verändert sich die Löslichkeit der meisten Feststoffe in Wasser bei Temperaturerhöhung, und was gilt für Gase?
    So fängst du an:
    Löslichkeitskurven von Feststoffen steigen meist.
    Lösung zeigen
    1. Löslichkeitskurven von Feststoffen steigen meist.
    2. Die von Gasen fallen.
    3. Das zeigt der Vergleich von Zucker und Kohlenstoffdioxid.
    Ergebnis:
    Feststoffe lösen sich meist besser, Gase schlechter
  2. ●23
    Die Löslichkeit von Kaliumnitrat beträgt bei 20 Grad Celsius 32 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    Lösung zeigen
    1. Die Lösung wiegt 100 g + 32 g = 132 g.
    2. w = 32 g : 132 g.
    3. w = 24,2 %
    Ergebnis:
    24,2 %
  3. ★24
    Die Löslichkeit von Natriumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 36 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Natriumchlorid löst sich höchstens in 50 g Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Löslichkeit 36 g je 100 g Wasser.
    2. 50 g Wasser sind das 0,5-Fache.
    3. 36 g · 0,5 = 18 g
    Ergebnis:
    18 g

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion HCl + H₂O → Cl⁻ + H₃O⁺ als Säure?
    Lösung zeigen
    1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
    2. Eine Säure gibt das Proton ab.
    3. Das ist HCl.
    Ergebnis:
    Das Teilchen HCl
  2. ●26
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Base zu H₃O⁺?
    Lösung zeigen
    1. Die Base entsteht durch Abgabe eines Protons.
    2. Von H₃O⁺ wird ein H⁺ abgezogen, die Ladung sinkt um eins.
    3. Das ist H₂O.
    Ergebnis:
    H₂O
  3. ●27
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Distickstofftrioxid (N₂O₃) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Distickstofftrioxid ist ein Nichtmetalloxid.
    2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
    3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
    Ergebnis:
    sauer, Färbung zu Rot hin
  4. ●28
    Eine Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,001 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
    Lösung zeigen
    1. pOH = −lg 0,001 = 3.
    2. pH + pOH = 14.
    3. pH = 14 − 3 = 11
    Ergebnis:
    pH-Wert 11
  5. ●29
    20 mL Schwefelsäure (c = 0,1 mol/L) werden mit Kalilauge (c = 0,5 mol/L) neutralisiert (Schwefelsäure gibt zwei Protonen ab). Bestimme: Welches Volumen Kalilauge wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 2 · 0,1 mol/L · 0,02 L.
    2. n(OH⁻) = 1 · 0,5 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 8 mL
    Ergebnis:
    8 mL
  6. ●30
    Welche Formel hat Natriumsulfat (Na⁺, SO₄²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Na⁺ und SO₄²⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Na, 1 mal SO₄.
    3. Formel: Na₂SO₄.
    Ergebnis:
    Na₂SO₄

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Säuren und Basen nach Brønsted
Eine Säure gibt ein Proton ab, eine Base nimmt eines auf.
Korrespondierende Paare
Jede Säure bildet durch Protonenabgabe ihre korrespondierende Base: HA + H₂O ⇌ A⁻ + H₃O⁺.
Oxide und Wasser
Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren, Metalloxide Laugen.
pH-Wert
pH = −lg c(H₃O⁺). Eine Stufe bedeutet den Faktor zehn.
Neutralisation und Salzbildung
H₃O⁺ + OH⁻ → 2 H₂O. Die übrigen Ionen bleiben gelöst und bilden beim Eindampfen das Salz.
Salze
Salze sind Ionenverbindungen mit Gitter.
Solvatation
Wassermoleküle lösen Ionen aus dem Gitter und umgeben sie als Hydrathülle.
Löslichkeit
Löslichkeit ist die Masse, die sich in 100 g Wasser löst.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich definiere Säuren und Basen nach Brønsted und unterscheide Säure und saure Lösung.

    31
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion HF + H₂O ⇌ F⁻ + H₃O⁺ als Base?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₂O

  2. Ich erkenne korrespondierende Säure-Base-Paare und Ampholyte.

    32
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Base zu HCO₃⁻?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    CO₃²⁻

  3. Ich erkläre saure und basische Lösungen aus Nichtmetall- und Metalloxiden.

    33
    Magnesiumoxid wird in Wasser gegeben, der Universalindikator färbt sich blau. Wie lässt sich das erklären?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Das Metalloxid reagiert mit Wasser zu einer Lauge

  4. Ich berechne den pH-Wert aus der Oxonium-Ionenkonzentration und umgekehrt.

    34
    Eine Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,0010 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    pH-Wert 11

  5. Ich beschreibe Neutralisation und Salzbildungsreaktionen auf Teilchenebene.

    35
    10 mL Salpetersäure (c = 0,2 mol/L) werden mit Calciumhydroxid-Lösung (c = 0,5 mol/L) neutralisiert (Calcium- und Magnesiumhydroxid liefern je Formeleinheit zwei Hydroxid-Ionen). Bestimme: Welches Volumen Calciumhydroxid-Lösung wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 mL

  6. Ich beschreibe Salze als Ionenverbindungen und leite ihre Formeln ab.

    36
    Welche Formel hat Ammoniumcarbonat (NH₄⁺, CO₃²⁻)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    (NH₄)₂CO₃

  7. Ich erkläre Leitfähigkeit und Solvatation von Salzlösungen.

    37
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Aluminiumchlorid (AlCl₃) in Wasser?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Al³⁺ und 3 Cl⁻

  8. Ich beschreibe die Löslichkeit von Salzen als exothermen und endothermen Vorgang.

    38
    Die Löslichkeit von Magnesiumsulfat beträgt bei 20 Grad Celsius 35 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    25,9 %

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Lösungen

  1. Das Teilchen CH₃COOH
  2. Das Teilchen H₃O⁺
  3. Wasser nimmt ein Proton auf und wirkt als Base
  4. NH₄⁺
  5. HCl
  6. Es kann je nach Partner ein Proton aufnehmen oder abgeben
  7. sauer, es entsteht Schwefelsäure
  8. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
  9. Gelöstes Kohlenstoffdioxid aus der Luft bildet Kohlensäure
  10. pH-Wert 3
  11. pH-Wert 5
  12. 1,0 · 10⁻⁷ mol/L
  13. 32 mL
  14. 40 mL
  15. Das Acetat-Ion ist eine schwache Base
  16. MgCl₂
  17. K₂CO₃
  18. (NH₄)₂SO₄
  19. Mg²⁺ und 2 Cl⁻
  20. Ca²⁺ und 2 Cl⁻
  21. 2 Al³⁺ und 3 SO₄²⁻
  22. Feststoffe lösen sich meist besser, Gase schlechter
  23. 24,2 %
  24. 18 g
  25. Das Teilchen HCl
  26. H₂O
  27. sauer, Färbung zu Rot hin
  28. pH-Wert 11
  29. 8 mL
  30. Na₂SO₄
  31. Das Teilchen H₂O
  32. CO₃²⁻
  33. Das Metalloxid reagiert mit Wasser zu einer Lauge
  34. pH-Wert 11
  35. 2 mL
  36. (NH₄)₂CO₃
  37. Al³⁺ und 3 Cl⁻
  38. 25,9 %