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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 NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ als Säure?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + 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 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 H₂O.
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₂O
  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 CO₃²⁻?
Schritt für Schritt
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu CO₃²⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist HCO₃⁻.
  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⁻

AchtungKorrespondierendes Paar falsch zugeordnet

So nicht
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu CO₃²⁻ → H₂PO₄⁻
So richtig
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu CO₃²⁻ → HCO₃⁻

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 NO₃⁻?
    So fängst du an:
    Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    Lösung zeigen
    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
  2. ●5
    Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu NH₃?
    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⁺
  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 Schwefeltrioxid (SO₃) gegenüber Universalindikator?
    So fängst du an:
    Schwefeltrioxid ist ein Nichtmetalloxid.
    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
  2. ●8
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Kohlenstoffdioxid (CO₂) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Kohlenstoffdioxid 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

Salzsäure mit pH 1 wird im Verhältnis 1 : 100 mit Wasser verdünnt. Welcher pH-Wert ergibt sich?
Schritt für Schritt
  1. Faktor 100 sind zwei Zehnerstufen.
  2. Jede Stufe erhöht den pH-Wert um 1.
  3. pH = 1 + 2 = 3
  1. Faktor 100 sind zwei Zehnerstufen.
  2. Jede Stufe erhöht den pH-Wert um 1.
  3. pH = 1 + 2 = 3
Ergebnis:
pH-Wert 3

AchtungpH-Wert mit der Konzentration gleichgesetzt

So nicht
Eine Lösung hat den pH-Wert 3. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺) → 3 mol/L
So richtig
Eine Lösung hat den pH-Wert 3. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺) → 0,001 mol/L

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

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Eine Lösung hat den pH-Wert 3. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
    So fängst du an:
    c(H₃O⁺) = 10 hoch minus pH.
    Lösung zeigen
    1. c(H₃O⁺) = 10 hoch minus pH.
    2. c = 10⁻³ mol/L.
    3. c = 0,001 mol/L
    Ergebnis:
    0,001 mol/L
  2. ●11
    Eine Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,000001 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
    Lösung zeigen
    1. pOH = −lg 0,000001 = 6.
    2. pH + pOH = 14.
    3. pH = 14 − 6 = 8
    Ergebnis:
    pH-Wert 8
  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

10 mL Schwefelsäure (c = 0,2 mol/L) werden mit Kalilauge (c = 0,25 mol/L) neutralisiert (Schwefelsäure gibt zwei Protonen ab). Bestimme: Welches Volumen Kalilauge wird gebraucht?
Schritt für Schritt
  1. n(H₃O⁺) = 2 · 0,2 mol/L · 0,01 L.
  2. n(OH⁻) = 1 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 16 mL
  1. n(H₃O⁺) = 2 · 0,2 mol/L · 0,01 L.
  2. n(OH⁻) = 1 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 16 mL
Ergebnis:
16 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
    20,0 mL Natronlauge (c = 0,100 mol/L) werden mit Salzsäure (c = 0,200 mol/L) neutralisiert. Bestimme: Welches Volumen Salzsäure wird gebraucht?
    So fängst du an:
    n(NaOH) = 0,100 mol/L · 0,0200 L = 0,00200 mol.
    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
  2. ●14
    10 mL Salpetersäure (c = 0,4 mol/L) werden mit Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung (c = 0,25 mol/L) neutralisiert (Calcium- und Magnesiumhydroxid liefern je Formeleinheit zwei Hydroxid-Ionen). Bestimme: Welches Volumen Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,4 mol/L · 0,01 L.
    2. n(OH⁻) = 2 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 8 mL
    Ergebnis:
    8 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 Aluminiumsulfat (Al³⁺, SO₄²⁻)?
Schritt für Schritt
  1. Ladungen: Al³⁺ und SO₄²⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Al, 3 mal SO₄.
  3. Formel: Al₂(SO₄)₃.
  1. Ladungen: Al³⁺ und SO₄²⁻.
  2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Al, 3 mal SO₄.
  3. Formel: Al₂(SO₄)₃.
Ergebnis:
Al₂(SO₄)₃

AchtungLadungen im Salz nicht ausgeglichen

So nicht
Welche Formel hat Aluminiumsulfat (Al³⁺, SO₄²⁻) → AlSO₄
So richtig
Welche Formel hat Aluminiumsulfat (Al³⁺, SO₄²⁻) → Al₂(SO₄)₃

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

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Wie viele Ionen enthält die Formeleinheit Calciumchlorid CaCl₂, und in welchem Verhältnis stehen sie?
    So fängst du an:
    Ca²⁺ hat zwei positive Ladungen.
    Lösung zeigen
    1. Ca²⁺ hat zwei positive Ladungen.
    2. Jedes Cl⁻ hat eine negative.
    3. Also zwei Chlorid-Ionen: Ca²⁺ + 2 Cl⁻.
    Ergebnis:
    Drei Ionen: ein Calciumion auf zwei Chloridionen
  2. ●17
    Welche Formel hat Calciumphosphat (Ca²⁺, PO₄³⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Ca²⁺ und PO₄³⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 3 mal Ca, 2 mal PO₄.
    3. Formel: Ca₃(PO₄)₂.
    Ergebnis:
    Ca₃(PO₄)₂
  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 Natriumphosphat (Na₃PO₄) in Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Natriumphosphat besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen 3 Na⁺ und PO₄³⁻.
    Ergebnis:
    3 Na⁺ 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 Natriumnitrat beträgt bei 20 Grad Celsius 88 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
Schritt für Schritt
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 88 g = 188 g.
  2. w = 88 g : 188 g.
  3. w = 46,8 %
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 88 g = 188 g.
  2. w = 88 g : 188 g.
  3. w = 46,8 %
Ergebnis:
46,8 %

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
    Die Löslichkeit von Calciumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 74 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    So fängst du an:
    Die Lösung wiegt 100 g + 74 g = 174 g.
    Lösung zeigen
    1. Die Lösung wiegt 100 g + 74 g = 174 g.
    2. w = 74 g : 174 g.
    3. w = 42,5 %
    Ergebnis:
    42,5 %
  2. ●23
    Die Löslichkeit von Natriumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 36 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    Lösung zeigen
    1. Die Lösung wiegt 100 g + 36 g = 136 g.
    2. w = 36 g : 136 g.
    3. w = 26,5 %
    Ergebnis:
    26,5 %
  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 ist die korrespondierende Base zu HNO₃?
    Lösung zeigen
    1. Die Base entsteht durch Abgabe eines Protons.
    2. Von HNO₃ wird ein H⁺ abgezogen, die Ladung sinkt um eins.
    3. Das ist NO₃⁻.
    Ergebnis:
    NO₃⁻
  2. ●26
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Distickstoffpentoxid (N₂O₅) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Distickstoffpentoxid ist ein Nichtmetalloxid.
    2. Nichtmetalloxide bilden mit Wasser Säuren.
    3. Der Indikator zeigt eine saure Lösung.
    Ergebnis:
    sauer, Färbung zu Rot hin
  3. ●27
    Eine Salzsäure hat c(H₃O⁺) = 0,001 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie?
    Lösung zeigen
    1. pH = −lg c(H₃O⁺).
    2. 0,001 = 10⁻³.
    3. pH = 3
    Ergebnis:
    pH-Wert 3
  4. ●28
    20 mL Salpetersäure (c = 0,2 mol/L) werden mit Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung (c = 0,5 mol/L) neutralisiert (Calcium- und Magnesiumhydroxid liefern je Formeleinheit zwei Hydroxid-Ionen). Bestimme: Welches Volumen Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung wird gebraucht?
    Lösung zeigen
    1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,2 mol/L · 0,02 L.
    2. n(OH⁻) = 2 · 0,5 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 4 mL
    Ergebnis:
    4 mL
  5. ●29
    Welche Formel hat Natriumcarbonat (Na⁺, CO₃²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Na⁺ und CO₃²⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Na, 1 mal CO₃.
    3. Formel: Na₂CO₃.
    Ergebnis:
    Na₂CO₃
  6. ●30
    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⁻

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 HCl + H₂O → Cl⁻ + 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 H₂O?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    H₃O⁺

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

    33
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Stickstoffdioxid (NO₂) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    sauer, Färbung zu Rot hin

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

    34
    Eine Lösung hat den pH-Wert 4. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,0001 mol/L

  5. Ich beschreibe Neutralisation und Salzbildungsreaktionen auf Teilchenebene.

    35
    10 mL Salzsäure (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?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    10 mL

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

    36
    Warum ist ein Salzkristall hart und spröde?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Bei Verschiebung stoßen gleichnamige Ionen aufeinander und stoßen sich ab

  7. Ich erkläre Leitfähigkeit und Solvatation von Salzlösungen.

    37
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Natriumsulfat (Na₂SO₄) in Wasser?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Na⁺ und SO₄²⁻

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

    38
    Die Löslichkeit von Kaliumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 34 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    25,4 %

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 H₂O
  3. Wasser nimmt ein Proton auf und wirkt als Base
  4. HNO₃
  5. NH₄⁺
  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. 0,001 mol/L
  11. pH-Wert 8
  12. 1,0 · 10⁻⁷ mol/L
  13. 10,0 mL
  14. 8 mL
  15. Das Acetat-Ion ist eine schwache Base
  16. Drei Ionen: ein Calciumion auf zwei Chloridionen
  17. Ca₃(PO₄)₂
  18. (NH₄)₂SO₄
  19. Mg²⁺ und 2 Cl⁻
  20. 3 Na⁺ und PO₄³⁻
  21. Mit den Wasserstoffatomen, der positiven Seite, zum Anion
  22. 42,5 %
  23. 26,5 %
  24. 90 g
  25. NO₃⁻
  26. sauer, Färbung zu Rot hin
  27. pH-Wert 3
  28. 4 mL
  29. Na₂CO₃
  30. 2 Al³⁺ und 3 SO₄²⁻
  31. Das Teilchen H₂O
  32. H₃O⁺
  33. sauer, Färbung zu Rot hin
  34. 0,0001 mol/L
  35. 10 mL
  36. Bei Verschiebung stoßen gleichnamige Ionen aufeinander und stoßen sich ab
  37. 2 Na⁺ und SO₄²⁻
  38. 25,4 %