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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

Welches Teilchen wirkt in der Reaktion H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + H₃O⁺ als Base?
Schritt für Schritt
  1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
  2. Eine Base nimmt das Proton auf.
  3. Das ist H₂O.
  1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
  2. Eine Base nimmt das Proton auf.
  3. Das ist H₂O.
Ergebnis:
Das Teilchen H₂O

AchtungProtonenübertragung in die falsche Richtung gedacht

So nicht
NH₃ + H₂O: Ammoniak gibt ein Proton an Wasser ab.
So richtig
Wasser gibt ein Proton an Ammoniak ab: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻.

Vergleiche jedes Teilchen vor und nach der Reaktion. Zähle, ob ein H⁺ dazukam oder wegging.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ 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 H₂O.
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₂O
  2. ●2
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion H₂SO₄ + H₂O → HSO₄⁻ + 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 H₂SO₄.
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₂SO₄
  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 NO₃⁻?
Schritt für Schritt
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu NO₃⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist HNO₃.
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu NO₃⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist HNO₃.
Ergebnis:
HNO₃

AchtungKorrespondierendes Paar falsch zugeordnet

So nicht
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu NO₃⁻ → H₃O⁺
So richtig
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu NO₃⁻ → HNO₃

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 Cl⁻?
    So fängst du an:
    Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    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
  2. ●5
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu HCO₃⁻?
    Lösung zeigen
    1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    2. Zu HCO₃⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
    3. Das ist H₂CO₃.
    Ergebnis:
    H₂CO₃
  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 Schwefeldioxid (SO₂) gegenüber Universalindikator?
Schritt für Schritt
  1. Schwefeldioxid ist ein Nichtmetalloxid.
  2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
  3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
  1. Schwefeldioxid 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
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Distickstofftrioxid (N₂O₃) gegenüber Universalindikator?
    So fängst du an:
    Distickstofftrioxid ist ein Nichtmetalloxid.
    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
  2. ●8
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Schwefeltrioxid (SO₃) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Schwefeltrioxid ist ein Nichtmetalloxid.
    2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
    3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
    Ergebnis:
    sauer, Färbung zu Rot hin
  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 Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,00001 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
Schritt für Schritt
  1. pOH = −lg 0,00001 = 5.
  2. pH + pOH = 14.
  3. pH = 14 − 5 = 9
  1. pOH = −lg 0,00001 = 5.
  2. pH + pOH = 14.
  3. pH = 14 − 5 = 9
Ergebnis:
pH-Wert 9

AchtungpH-Wert mit der Konzentration gleichgesetzt

So nicht
Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺) → 4 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
    Eine Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,0010 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
    So fängst du an:
    pOH = −lg 0,0010 = 3.
    Lösung zeigen
    1. pOH = −lg 0,0010 = 3.
    2. pH + pOH = 14.
    3. pH = 14 − 3 = 11
    Ergebnis:
    pH-Wert 11
  2. ●11
    Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
    Lösung zeigen
    1. c(H₃O⁺) = 10 hoch minus pH.
    2. c = 10⁻⁴ mol/L.
    3. c = 0,0001 mol/L
    Ergebnis:
    0,0001 mol/L
  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

20 mL Salpetersäure (c = 0,2 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?
Schritt für Schritt
  1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,2 mol/L · 0,02 L.
  2. n(OH⁻) = 2 · 0,1 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 20 mL
  1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,2 mol/L · 0,02 L.
  2. n(OH⁻) = 2 · 0,1 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 20 mL
Ergebnis:
20 mL

AchtungTitration immer im Verhältnis eins zu eins

So nicht
H₂SO₄ und NaOH reagieren 1 : 1, also n(H₂SO₄) = n(NaOH).
So richtig
H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O: n(H₂SO₄) = n(NaOH) : 2.

Schreibe die Neutralisationsgleichung vollständig auf. Lies das Stoffmengenverhältnis aus den Koeffizienten ab.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    10 mL Salzsäure (c = 0,1 mol/L) werden mit Calciumhydroxid-Lösung (c = 0,25 mol/L) neutralisiert (Calcium- und Magnesiumhydroxid liefern je Formeleinheit zwei Hydroxid-Ionen). Bestimme: Welches Volumen Calciumhydroxid-Lösung wird gebraucht?
    So fängst du an:
    n(H₃O⁺) = 1 · 0,1 mol/L · 0,01 L.
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,1 mol/L · 0,01 L.
    2. n(OH⁻) = 2 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 2 mL
    Ergebnis:
    2 mL
  2. ●14
    20,0 mL Natronlauge (c = 0,100 mol/L) werden mit Salzsäure (c = 0,200 mol/L) neutralisiert. Bestimme: Welches Volumen Salzsäure wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0200 L = 0,00200 mol.
    2. n(HCl) = n(NaOH).
    3. V = 0,00200 mol : 0,200 mol/L = 0,0100 L = 10,0 mL
    Ergebnis:
    10,0 mL
  3. ★15
    Welches Salz entsteht bei der Neutralisation von Calciumhydroxid-Lösung mit Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    1. Die Base Calciumhydroxid-Lösung liefert das Metall Calcium.
    2. Die Säure Schwefelsäure liefert den Säurerest sulfat.
    3. Das Salz heißt Calciumsulfat.
    Ergebnis:
    Calciumsulfat

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 Aluminiumsulfid (Al³⁺, S²⁻)?
Schritt für Schritt
  1. Ladungen: Al³⁺ und S²⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Al, 3 mal S.
  3. Formel: Al₂S₃.
  1. Ladungen: Al³⁺ und S²⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Al, 3 mal S.
  3. Formel: Al₂S₃.
Ergebnis:
Al₂S₃

AchtungLadungen im Salz nicht ausgeglichen

So nicht
Welche Formel hat Aluminiumsulfid (Al³⁺, S²⁻) → AlS
So richtig
Welche Formel hat Aluminiumsulfid (Al³⁺, S²⁻) → Al₂S₃

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

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Wie sind die Ionen in einem Natriumchlorid-Kristall angeordnet?
    So fängst du an:
    Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an.
    Lösung zeigen
    1. Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an.
    2. Jedes Ion hat sechs Nachbarn der anderen Sorte.
    3. So entsteht ein Gitter.
    Ergebnis:
    Im Ionengitter ist jedes Ion von sechs entgegengesetzt geladenen Ionen umgeben
  2. ●17
    Welche Formel hat Natriumphosphat (Na⁺, PO₄³⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Na⁺ und PO₄³⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 3 mal Na, 1 mal PO₄.
    3. Formel: Na₃PO₄.
    Ergebnis:
    Na₃PO₄
  3. ★18
    Welche Formel hat Ammoniumphosphat (NH₄⁺, PO₄³⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: NH₄⁺ und PO₄³⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 3 mal NH₄, 1 mal PO₄.
    3. Formel: (NH₄)₃PO₄.
    Ergebnis:
    (NH₄)₃PO₄

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 Magnesiumchlorid (MgCl₂) in Wasser?
Schritt für Schritt
  1. Magnesiumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
  2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
  3. Es entstehen Mg²⁺ und 2 Cl⁻.
  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⁻

AchtungSalz aus Molekülen

So nicht
Welche Ionen entstehen beim Lösen von Bariumchlorid (BaCl₂) in Wasser → Moleküle der Formel BaCl₂
So richtig
Welche Ionen entstehen beim Lösen von Bariumchlorid (BaCl₂) in Wasser → Ba²⁺ und 2 Cl⁻

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

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Bariumchlorid (BaCl₂) in Wasser?
    So fängst du an:
    Bariumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    Lösung zeigen
    1. Bariumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen Ba²⁺ und 2 Cl⁻.
    Ergebnis:
    Ba²⁺ und 2 Cl⁻
  2. ●20
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Kaliumphosphat (K₃PO₄) in Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Kaliumphosphat besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen 3 K⁺ und PO₄³⁻.
    Ergebnis:
    3 K⁺ und PO₄³⁻
  3. ★21
    Mit welcher Seite richten sich Wassermoleküle zu einem Chlorid-Ion aus?
    Lösung zeigen
    1. Cl⁻ ist negativ.
    2. Es zieht die positive Seite des Wassers an.
    3. Das sind die Wasserstoffatome.
    Ergebnis:
    Mit den Wasserstoffatomen, der positiven Seite, zum Anion

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
    Beim Lösen von Calciumchlorid in Wasser steigt die Temperatur. Was folgt daraus?
    So fängst du an:
    Das Gitter aufzubrechen kostet Energie.
    Lösung zeigen
    1. Das Gitter aufzubrechen kostet Energie.
    2. Die Hydratation setzt mehr Energie frei.
    3. Der Überschuss erwärmt die Lösung.
    Ergebnis:
    Die Hydratationsenergie ist größer als die Gitterenergie, der Vorgang ist exotherm
  2. ●23
    Die Löslichkeit von Natriumsulfat beträgt bei 20 Grad Celsius 19 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    Lösung zeigen
    1. Die Lösung wiegt 100 g + 19 g = 119 g.
    2. w = 19 g : 119 g.
    3. w = 16,0 %
    Ergebnis:
    16,0 %
  3. ★24
    Bestimme: Wie viel Natriumchlorid löst sich bei 20 Grad Celsius höchstens in 250 g Wasser (Löslichkeit 36 g je 100 g Wasser)?
    Lösung zeigen
    1. Löslichkeit 36 g je 100 g Wasser.
    2. 250 g sind das 2,5-fache.
    3. 36 g · 2,5 = 90 g
    Ergebnis:
    90 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 HCO₃⁻ + H₃O⁺ → H₂CO₃ + H₂O als Base?
    Lösung zeigen
    1. Vergleiche vor und nach der Reaktion, wo ein Proton weggeht und wo es ankommt.
    2. Eine Base nimmt das Proton auf.
    3. Das ist HCO₃⁻.
    Ergebnis:
    Das Teilchen HCO₃⁻
  2. ●26
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu CO₃²⁻?
    Lösung zeigen
    1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    2. Zu CO₃²⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
    3. Das ist HCO₃⁻.
    Ergebnis:
    HCO₃⁻
  3. ●27
    Salzsäure mit pH 1 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 = 1 + 2 = 3
    Ergebnis:
    pH-Wert 3
  4. ●28
    Welches Salz entsteht bei der Neutralisation von Natronlauge mit Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    1. Die Base Natronlauge liefert das Metall Natrium.
    2. Die Säure Schwefelsäure liefert den Säurerest sulfat.
    3. Das Salz heißt Natriumsulfat.
    Ergebnis:
    Natriumsulfat
  5. ●29
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Kaliumcarbonat (K₂CO₃) in Wasser?
    Lösung zeigen
    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⁻
  6. ●30
    Die Löslichkeit von Kaliumnitrat beträgt bei 20 Grad Celsius 32 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Kaliumnitrat löst sich höchstens in 250 g Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Löslichkeit 32 g je 100 g Wasser.
    2. 250 g Wasser sind das 2,5-Fache.
    3. 32 g · 2,5 = 80 g
    Ergebnis:
    80 g

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 Säure zu HSO₄⁻?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    H₂SO₄

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

    33
    Welche Gleichung beschreibt die Bildung von Kohlensäure aus Kohlenstoffdioxid und Wasser?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃

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

    34
    Eine Lösung hat den pH-Wert 2. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,01 mol/L

  5. Ich beschreibe Neutralisation und Salzbildungsreaktionen auf Teilchenebene.

    35
    Welches Salz entsteht bei der Neutralisation von Natronlauge mit Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Natriumsulfat

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

    36
    Welche Formel hat Ammoniumsulfat (NH₄⁺, SO₄²⁻)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    (NH₄)₂SO₄

  7. Ich erkläre Leitfähigkeit und Solvatation von Salzlösungen.

    37
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Magnesiumchlorid (MgCl₂) in Wasser?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Mg²⁺ und 2 Cl⁻

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

    38
    Natriumhydrogencarbonat (Natron) kühlt Wasser beim Lösen leicht ab. Wie ist das einzuordnen?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Endothermer Lösevorgang, die Umgebung gibt Energie ab

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

Lösungen

  1. Das Teilchen H₂O
  2. Das Teilchen H₂SO₄
  3. Wasser nimmt ein Proton auf und wirkt als Base
  4. HCl
  5. H₂CO₃
  6. Es kann je nach Partner ein Proton aufnehmen oder abgeben
  7. sauer, Färbung zu Rot hin
  8. sauer, Färbung zu Rot hin
  9. Gelöstes Kohlenstoffdioxid aus der Luft bildet Kohlensäure
  10. pH-Wert 11
  11. 0,0001 mol/L
  12. 1,0 · 10⁻⁷ mol/L
  13. 2 mL
  14. 10,0 mL
  15. Calciumsulfat
  16. Im Ionengitter ist jedes Ion von sechs entgegengesetzt geladenen Ionen umgeben
  17. Na₃PO₄
  18. (NH₄)₃PO₄
  19. Ba²⁺ und 2 Cl⁻
  20. 3 K⁺ und PO₄³⁻
  21. Mit den Wasserstoffatomen, der positiven Seite, zum Anion
  22. Die Hydratationsenergie ist größer als die Gitterenergie, der Vorgang ist exotherm
  23. 16,0 %
  24. 90 g
  25. Das Teilchen HCO₃⁻
  26. HCO₃⁻
  27. pH-Wert 3
  28. Natriumsulfat
  29. 2 K⁺ und CO₃²⁻
  30. 80 g
  31. Das Teilchen H₂O
  32. H₂SO₄
  33. CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
  34. 0,01 mol/L
  35. Natriumsulfat
  36. (NH₄)₂SO₄
  37. Mg²⁺ und 2 Cl⁻
  38. Endothermer Lösevorgang, die Umgebung gibt Energie ab