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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 CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ 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 CO₃²⁻.
  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 CO₃²⁻.
Ergebnis:
Das Teilchen CO₃²⁻

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 HCO₃⁻ + H₃O⁺ → H₂CO₃ + H₂O 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 H₃O⁺.
    Ergebnis:
    Das Teilchen H₃O⁺
  2. ●2
    Welches Teilchen wirkt in der Reaktion H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + 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 HSO₄⁻?
Schritt für Schritt
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu HSO₄⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist H₂SO₄.
  1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
  2. Zu HSO₄⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
  3. Das ist H₂SO₄.
Ergebnis:
H₂SO₄

AchtungKorrespondierendes Paar falsch zugeordnet

So nicht
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu HSO₄⁻ → HSO₄⁻
So richtig
Welches Teilchen ist die korrespondierende Säure zu HSO₄⁻ → H₂SO₄

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

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Hydrogencarbonat HCO₃⁻ reagiert mit Säuren wie mit Basen. Was bedeutet das?
    So fängst du an:
    Mit einer Säure nimmt HCO₃⁻ ein Proton auf: Base.
    Lösung zeigen
    1. Mit einer Säure nimmt HCO₃⁻ ein Proton auf: Base.
    2. Mit einer Base gibt es ein Proton ab: Säure.
    3. Beides zusammen heißt Ampholyt.
    Ergebnis:
    Es ist ein Ampholyt und kann Protonen aufnehmen und abgeben
  2. ●5
    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. ★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

Welche Gleichung beschreibt die Bildung von Kohlensäure aus Kohlenstoffdioxid und Wasser?
Schritt für Schritt
  1. Die Atomzahlen müssen links und rechts gleich sein.
  2. C: 1, H: 2, O: 3 auf beiden Seiten.
  3. Das ist H₂CO₃.
  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

AchtungIndex statt Koeffizient geändert

So nicht
H₂ + O₂ → H₂O₂
So richtig
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Schreib eine Zahl VOR die Formel – das sind mehr Teilchen desselben Stoffs. Die Formel selbst bleibt, wie sie ist.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Magnesiumoxid wird in Wasser gegeben, der Universalindikator färbt sich blau. Wie lässt sich das erklären?
    So fängst du an:
    Magnesium ist ein Metall.
    Lösung zeigen
    1. Magnesium ist ein Metall.
    2. Metalloxide bilden mit Wasser OH⁻-Ionen.
    3. Das erklärt die alkalische Reaktion.
    Ergebnis:
    Das Metalloxid reagiert mit Wasser zu einer Lauge
  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

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

AchtungBei Laugen den Schritt über c(OH⁻) ausgelassen

So nicht
c(OH⁻) = 0,0010 mol/L, also pH 3.
So richtig
pOH = 3, daher pH = 14 − 3 = 11.

Berechne zuerst pOH = −lg c(OH⁻). Ziehe das Ergebnis von 14 ab.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Eine Natronlauge hat c(OH⁻) = 0,01 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie bei 25 Grad Celsius?
    So fängst du an:
    pOH = −lg 0,01 = 2.
    Lösung zeigen
    1. pOH = −lg 0,01 = 2.
    2. pH + pOH = 14.
    3. pH = 14 − 2 = 12
    Ergebnis:
    pH-Wert 12
  2. ●11
    Salzsäure mit pH 2 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 = 2 + 2 = 4
    Ergebnis:
    pH-Wert 4
  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

25 mL Salpetersäure (c = 0,2 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?
Schritt für Schritt
  1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,2 mol/L · 0,025 L.
  2. n(OH⁻) = 2 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 10 mL
  1. n(H₃O⁺) = 1 · 0,2 mol/L · 0,025 L.
  2. n(OH⁻) = 2 · 0,25 mol/L · V muss gleich sein.
  3. V = 10 mL
Ergebnis:
10 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
    20 mL Schwefelsäure (c = 0,2 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 · 0,2 mol/L · 0,02 L.
    2. n(OH⁻) = 1 · 0,5 mol/L · V muss gleich sein.
    3. V = 16 mL
    Ergebnis:
    16 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

Warum ist ein Salzkristall hart und spröde?
Schritt für Schritt
  1. Die starke Anziehung hält das Gitter hart.
  2. Bei einer Verschiebung liegen gleiche Ladungen nebeneinander.
  3. Sie stoßen sich ab, der Kristall bricht.
  1. Die starke Anziehung hält das Gitter hart.
  2. Bei einer Verschiebung liegen gleiche Ladungen nebeneinander.
  3. Sie stoßen sich ab, der Kristall bricht.
Ergebnis:
Bei Verschiebung stoßen gleichnamige Ionen aufeinander und stoßen sich ab

AchtungLadungen im Salz nicht ausgeglichen

So nicht
Welche Formel hat Natriumcarbonat (Na⁺, CO₃²⁻) → NaCO₃
So richtig
Welche Formel hat Natriumcarbonat (Na⁺, CO₃²⁻) → Na₂CO₃

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

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Welche Formel hat Natriumcarbonat (Na⁺, CO₃²⁻)?
    So fängst du an:
    Ladungen: Na⁺ und 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
  2. ●17
    Welche Formel hat Aluminiumsulfid (Al³⁺, S²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: Al³⁺ und S²⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal Al, 3 mal S.
    3. Formel: Al₂S₃.
    Ergebnis:
    Al₂S₃
  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 Aluminiumsulfat (Al₂(SO₄)₃) in Wasser?
Schritt für Schritt
  1. Aluminiumsulfat besteht aus Ionen im Gitter.
  2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
  3. Es entstehen 2 Al³⁺ und 3 SO₄²⁻.
  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⁻

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 Natriumsulfat (Na₂SO₄) in Wasser?
    So fängst du an:
    Natriumsulfat besteht aus Ionen im Gitter.
    Lösung zeigen
    1. Natriumsulfat besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen 2 Na⁺ und SO₄²⁻.
    Ergebnis:
    2 Na⁺ und SO₄²⁻
  2. ●20
    Welche Ionen entstehen beim Lösen von Aluminiumchlorid (AlCl₃) in Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Aluminiumchlorid besteht aus Ionen im Gitter.
    2. Wassermoleküle lösen die Ionen heraus.
    3. Es entstehen Al³⁺ und 3 Cl⁻.
    Ergebnis:
    Al³⁺ und 3 Cl⁻
  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 Kaliumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 34 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent Salz hat die gesättigte Lösung?
Schritt für Schritt
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 34 g = 134 g.
  2. w = 34 g : 134 g.
  3. w = 25,4 %
  1. Die Lösung wiegt 100 g + 34 g = 134 g.
  2. w = 34 g : 134 g.
  3. w = 25,4 %
Ergebnis:
25,4 %

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 Natriumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius etwa 36 g in 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Masseprozent hat die gesättigte Lösung?
    So fängst du an:
    Die Lösung wiegt 100 g + 36 g = 136 g.
    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 %
  2. ●23
    Die Löslichkeit von Calciumchlorid beträgt bei 20 Grad Celsius 74 g je 100 g Wasser. Bestimme: Wie viel Calciumchlorid löst sich höchstens in 50 g Wasser?
    Lösung zeigen
    1. Löslichkeit 74 g je 100 g Wasser.
    2. 50 g Wasser sind das 0,5-Fache.
    3. 74 g · 0,5 = 37 g
    Ergebnis:
    37 g
  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 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 Säure zu CN⁻?
    Lösung zeigen
    1. Die Säure entsteht durch Aufnahme eines Protons.
    2. Zu CN⁻ wird ein H⁺ addiert, die Ladung steigt um eins.
    3. Das ist HCN.
    Ergebnis:
    HCN
  3. ●27
    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
  4. ●28
    Eine Lösung hat den pH-Wert 2. Bestimme: Wie groß ist c(H₃O⁺)?
    Lösung zeigen
    1. c(H₃O⁺) = 10 hoch minus pH.
    2. c = 10⁻² mol/L.
    3. c = 0,01 mol/L
    Ergebnis:
    0,01 mol/L
  5. ●29
    Welches Salz entsteht bei der Neutralisation von Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung mit Schwefelsäure?
    Lösung zeigen
    1. Die Base Magnesiumhydroxid-Aufschlämmung liefert das Metall Magnesium.
    2. Die Säure Schwefelsäure liefert den Säurerest sulfat.
    3. Das Salz heißt Magnesiumsulfat.
    Ergebnis:
    Magnesiumsulfat
  6. ●30
    Welche Formel hat Ammoniumsulfat (NH₄⁺, SO₄²⁻)?
    Lösung zeigen
    1. Ladungen: NH₄⁺ und SO₄²⁻.
    2. Kleinste Zahl für Ladungssumme Null: 2 mal NH₄, 1 mal SO₄.
    3. Formel: (NH₄)₂SO₄.
    Ergebnis:
    (NH₄)₂SO₄

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 Säure?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Das Teilchen HF

  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
    Wie reagiert die wässrige Lösung von Distickstoffpentoxid (N₂O₅) gegenüber Universalindikator?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    sauer, Färbung zu Rot hin

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

    34
    Eine Salzsäure hat c(H₃O⁺) = 0,010 mol/L. Welchen pH-Wert hat sie?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    pH-Wert 2

  5. Ich beschreibe Neutralisation und Salzbildungsreaktionen auf Teilchenebene.

    35
    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
    Ergebnis:
    10,0 mL

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

    36
    Welche Formel hat Kaliumoxid (K⁺, O²⁻)?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    K₂O

  7. Ich erkläre Leitfähigkeit und Solvatation von Salzlösungen.

    37
    Warum leitet trockenes festes Natriumchlorid den Strom nicht, die Schmelze aber schon?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    In der Schmelze sind die Ionen beweglich

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

    38
    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
    Ergebnis:
    16,0 %

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

Lösungen

  1. Das Teilchen H₃O⁺
  2. Das Teilchen H₂O
  3. Wasser nimmt ein Proton auf und wirkt als Base
  4. Es ist ein Ampholyt und kann Protonen aufnehmen und abgeben
  5. HCO₃⁻
  6. Es kann je nach Partner ein Proton aufnehmen oder abgeben
  7. Das Metalloxid reagiert mit Wasser zu einer Lauge
  8. sauer, Färbung zu Rot hin
  9. Gelöstes Kohlenstoffdioxid aus der Luft bildet Kohlensäure
  10. pH-Wert 12
  11. pH-Wert 4
  12. 1,0 · 10⁻⁷ mol/L
  13. 10,0 mL
  14. 16 mL
  15. Das Acetat-Ion ist eine schwache Base
  16. Na₂CO₃
  17. Al₂S₃
  18. (NH₄)₂SO₄
  19. 2 Na⁺ und SO₄²⁻
  20. Al³⁺ und 3 Cl⁻
  21. Mit den Wasserstoffatomen, der positiven Seite, zum Anion
  22. 26,5 %
  23. 37 g
  24. 90 g
  25. Das Teilchen HCl
  26. HCN
  27. sauer, Färbung zu Rot hin
  28. 0,01 mol/L
  29. Magnesiumsulfat
  30. (NH₄)₂SO₄
  31. Das Teilchen HF
  32. CO₃²⁻
  33. sauer, Färbung zu Rot hin
  34. pH-Wert 2
  35. 10,0 mL
  36. K₂O
  37. In der Schmelze sind die Ionen beweglich
  38. 16,0 %