Chemie · Klasse 9 · Kapitel
Säuren und Laugen – echt ätzend
- Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
- Merken kommt ins Heft
- Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
- Üben selbst rechnen
- Achtung typischer Fehler
- Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen
○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.
1Ich erkenne saure und alkalische Lösungen mit Indikatoren.
MerkenIndikator
Ein Indikator zeigt durch seine Farbe an, ob eine Lösung sauer oder alkalisch ist.
Rotkohlsaft tut es auch – er ist ein Universalindikator aus der Küche.
BeispielIndikatoren
Schritt für Schritt
- Im Labor wird nichts gekostet.
- Starke Säuren und starke Laugen ätzen.
- Messen heißt: Indikator oder Messgerät.
- Im Labor wird nichts gekostet.
- Starke Säuren und starke Laugen ätzen.
- Messen heißt: Indikator oder Messgerät.
AchtungpH-Skala für linear gehalten
pH 3 → verdünnt auf das 100-fache → pH 5 ist „nur zwei mehr“, also kaum ein Unterschied
pH 3 → pH 5 heißt: hundertmal weniger H⁺-Ionen (jede Stufe ist der Faktor 10)
Von pH 3 auf pH 5 sind nicht zwei Schritte, sondern hundertmal weniger Ionen.
ÜbenJetzt du
- ○1Universalindikator färbt sich in einer Probe rot. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?So fängst du an:Farbskala von Universalindikator: rot sauer, grün neutral, blau alkalisch.
Lösung zeigen
- Farbskala von Universalindikator: rot sauer, grün neutral, blau alkalisch.
- Die Farbe ist rot.
- Also sauer.
Ergebnis:Die Probe ist sauer - ●2Rotkohlsaft färbt sich in einer Probe violett. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?
Lösung zeigen
- Farbskala von Rotkohlsaft: rot sauer, violett neutral, grün alkalisch.
- Die Farbe ist violett.
- Also neutral.
Ergebnis:Die Probe ist neutral - ★3Rotkohlsaft wird in eine Lösung gegeben und färbt sich rot. Was zeigt das?
Lösung zeigen
- Rotkohlsaft ist ein Indikator.
- Rot heißt sauer, grün bis gelb alkalisch.
- Also sauer.
Ergebnis:Die Lösung ist sauer
2Ich ordne Alltagsstoffe auf der pH-Skala ein.
MerkenpH-Skala
Die Skala geht von 0 bis 14. Unter 7 sauer, 7 neutral, über 7 alkalisch.
Jede Stufe bedeutet zehnmal mehr oder weniger H⁺-Ionen.
BeispielpH-Wert einordnen
Schritt für Schritt
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 6 liegt unter 7 → sauer
- Universalindikator: rot bis orange
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 6 liegt unter 7 → sauer
- Universalindikator: rot bis orange
AchtungpH-Wert linear gedacht
pH 2 ist doppelt so sauer wie pH 4.
pH 2 hat hundertmal mehr H⁺-Ionen als pH 4. Jede Stufe ist ein Faktor zehn.
Zähl die Stufen zwischen den beiden pH-Werten. Nimm für jede Stufe mal zehn.
ÜbenJetzt du
- ○4Zitronensaft hat den pH-Wert 2. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?So fängst du an:Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
Lösung zeigen
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 2 liegt unter 7 → sauer
- Universalindikator: rot bis orange
Ergebnis:sauer, Indikator rot bis orange - ●5Magensäure hat den pH-Wert 1. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
Lösung zeigen
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 1 liegt unter 7 → sauer
- Universalindikator: rot bis orange
Ergebnis:sauer, Indikator rot bis orange - ★6Cola hat den pH-Wert 3. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
Lösung zeigen
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 3 liegt unter 7 → sauer
- Universalindikator: rot bis orange
Ergebnis:sauer, Indikator rot bis orange
3Ich erkläre, was eine Säure in Wasser abgibt.
MerkenSäure
Eine Säure gibt in Wasser H⁺-Ionen ab.
Übrig bleibt der Säurerest. Die H⁺-Ionen machen die Lösung sauer – nicht der Name des Stoffs.
BeispielWelche Ionen bildet die Säure?
Schritt für Schritt
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: CO32−
- Alltag: Sprudelwasser
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: CO32−
- Alltag: Sprudelwasser
AchtungSäure und Lauge am Namen unterschieden
NaOH heißt Natriumhydroxid, klingt nach Säure → sauer
NaOH gibt in Wasser OH⁻ ab → alkalisch, pH über 7 (entscheidend ist das abgegebene Ion, nicht der Name)
Nicht der Name entscheidet, sondern was abgegeben wird: H⁺ (Säure) oder OH⁻ (Lauge).
ÜbenJetzt du
- ○7Salpetersäure (HNO3) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?So fängst du an:Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
Lösung zeigen
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: NO3−
- Alltag: Düngemittelherstellung
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und NO3− - ●8Salzsäure (HCl) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
Lösung zeigen
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: Cl−
- Alltag: Magensaft, Entkalker
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und Cl− - ★9Phosphorsäure (H3PO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
Lösung zeigen
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: PO43−
- Alltag: Cola, Rostumwandler
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und PO43−
4Ich erkläre, was eine Lauge in Wasser abgibt.
MerkenLauge
Eine Lauge gibt in Wasser OH⁻-Ionen ab.
Sie entsteht, wenn ein Metalloxid oder ein Alkalimetall mit Wasser reagiert.
BeispielWas eine Lauge in Wasser abgibt
Schritt für Schritt
- Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
- 3 · 1 = 3
- Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
- 3 · 1 = 3
AchtungOH-Gruppe als Hydroxid-Ion gedeutet
Ethanol hat eine OH-Gruppe, also ist es eine Lauge.
Die OH-Gruppe ist fest gebunden. Ethanol gibt kein OH⁻ ab und ist neutral.
Prüfe eine Ethanollösung mit Indikator. Welche Farbe zeigt er?
ÜbenJetzt du
- ○10Eine Formeleinheit Ba(OH)₂ gibt 2 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 2 Formeleinheiten ab?So fängst du an:Je Formeleinheit: 2 OH⁻.
Lösung zeigen
- Je Formeleinheit: 2 OH⁻.
- 2 · 2 = 4
Ergebnis:4 OH⁻-Ionen - ●11Eine Formeleinheit Ca(OH)₂ gibt 2 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 10 Formeleinheiten ab?
Lösung zeigen
- Je Formeleinheit: 2 OH⁻.
- 10 · 2 = 20
Ergebnis:20 OH⁻-Ionen - ★12Eine Formeleinheit LiOH gibt 1 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 10 Formeleinheiten ab?
Lösung zeigen
- Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
- 10 · 1 = 10
Ergebnis:10 OH⁻-Ionen
5Ich beschreibe die Wirkung von Säuren auf Metalle und Kalk.
MerkenSäure, Metall und Kalk
Säure + unedles Metall → Salz + Wasserstoff (Knallgasprobe).
Säure + Kalk → Salz + Wasser + Kohlenstoffdioxid – es schäumt, genau das nutzt jeder Entkalker.
BeispielSäure greift an
Schritt für Schritt
- Beobachtung: es steigen Bläschen auf
- Deutung: Wasserstoff entsteht
- Anwendung: Knallgasprobe zum Nachweis
- Beobachtung: es steigen Bläschen auf
- Deutung: Wasserstoff entsteht
- Anwendung: Knallgasprobe zum Nachweis
AchtungH⁺-Ionen schon im reinen Säurestoff
Chlorwasserstoff besteht aus H⁺ und Cl⁻.
Erst in Wasser gibt Chlorwasserstoff H⁺ ab. Dann entstehen Oxonium-Ionen und Chlorid-Ionen.
Prüfe, ob trockenes Chlorwasserstoffgas Indikatorpapier färbt. Was fehlt?
ÜbenJetzt du
- ○13Verdünnte Essigsäure wird auf Kalk (CaCO3) gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?So fängst du an:Beobachtung: es schäumt und sprudelt
Lösung zeigen
- Beobachtung: es schäumt und sprudelt
- Deutung: CO2 entweicht
- Anwendung: Entkalken von Wasserkocher und Kaffeemaschine
Ergebnis:es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht - ●14Verdünnte Essigsäure wird auf Marmor gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?
Lösung zeigen
- Beobachtung: die Oberfläche wird matt und rau
- Deutung: das Carbonat wird gelöst
- Anwendung: erklärt Schäden an Denkmälern durch sauren Regen
Ergebnis:die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
6Ich stelle Neutralisationsgleichungen auf.
MerkenNeutralisation
H⁺ und OH⁻ bilden zusammen Wasser.
Aus Säure und Lauge werden Salz und Wasser: HCl + NaOH → NaCl + H₂O.
BeispielNeutralisation
Schritt für Schritt
- H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
- Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumchlorid (NaCl)
- HCl + NaOH → NaCl + H2O
- H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
- Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumchlorid (NaCl)
- HCl + NaOH → NaCl + H2O
AchtungReaktion als Mischen gedeutet
Im Eisensulfid stecken Eisen und Schwefel noch drin, nur gemischt.
Eisensulfid ist ein neuer Stoff: nicht magnetisch, nicht gelb. Die Atome sind neu verbunden.
Prüfe das Produkt mit einer Eigenschaft des Ausgangsstoffs, zum Beispiel mit dem Magneten.
ÜbenJetzt du
- ○15Salpetersäure (HNO3) wird mit Natronlauge (NaOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.So fängst du an:H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
Lösung zeigen
- H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
- Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumnitrat (NaNO3)
- HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Ergebnis:HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O - ●16Salzsäure (HCl) wird mit Kalilauge (KOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.
Lösung zeigen
- H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
- Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Kaliumchlorid (KCl)
- HCl + KOH → KCl + H2O
Ergebnis:HCl + KOH → KCl + H2O
7Ich erkläre, warum Verdünnen den pH-Wert verändert.
MerkenVerdünnen
Verdünnen auf das Zehnfache hebt den pH-Wert um eine Stufe.
Aus pH 2 wird pH 3 – die Säure ist nicht weg, nur verteilt.
BeispielVerdünnen und der pH-Wert
Schritt für Schritt
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
- pH 3 + 3 = 6
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
- pH 3 + 3 = 6
AchtungVerdünnen macht neutral oder alkalisch
Genug Wasser macht aus Säure eine Lauge.
Verdünnen nähert den pH-Wert der 7 an. Über 7 kommt man mit Wasser nie.
Frag dich: Woher sollten die OH⁻-Ionen kommen, wenn nur Wasser dazukommt?
ÜbenJetzt du
- ○17Eine Säure hat den pH-Wert 3. Sie wird auf das 100-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?So fängst du an:Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
Lösung zeigen
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 100-fach verdünnt heißt 2 Stufen nach oben.
- pH 3 + 2 = 5
Ergebnis:etwa pH 5 - ●18Eine Säure hat den pH-Wert 2. Sie wird auf das 100-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Lösung zeigen
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 100-fach verdünnt heißt 2 Stufen nach oben.
- pH 2 + 2 = 4
Ergebnis:etwa pH 4 - ★19Eine Säure hat den pH-Wert 1. Sie wird auf das 1000-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Lösung zeigen
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
- pH 1 + 3 = 4
Ergebnis:etwa pH 4
8Ich beurteile den Umgang mit ätzenden Stoffen im Alltag.
MerkenSicherheit
Erst das Wasser, dann die Säure – sonst geschieht das Ungeheure.
Ätzende Stoffe tragen das Symbol GHS05.
BeispielMit ätzenden Stoffen umgehen
Schritt für Schritt
- Lösung in mL: 10 · 10 = 100
- Wasser in mL: 100 − 10 = 90
- Lösung in mL: 10 · 10 = 100
- Wasser in mL: 100 − 10 = 90
AchtungSäuren gefährlich, Laugen harmlos
Natronlauge ist harmlos, nur Säuren ätzen.
Konzentrierte Laugen ätzen genauso, an den Augen sogar schlimmer.
Such das Gefahrensymbol auf der Flasche. Steht dort GHS05, ist der Stoff ätzend – egal ob Säure oder Lauge.
ÜbenJetzt du
- ○2020 mL Säure sollen auf das 5-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?So fängst du an:Lösung in mL: 20 · 5 = 100
Lösung zeigen
- Lösung in mL: 20 · 5 = 100
- Wasser in mL: 100 − 20 = 80
Ergebnis:80 mL - ●2110 mL Säure sollen auf das 20-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?
Lösung zeigen
- Lösung in mL: 10 · 20 = 200
- Wasser in mL: 200 − 10 = 190
Ergebnis:190 mL - ★2210 mL Säure sollen auf das 5-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?
Lösung zeigen
- Lösung in mL: 10 · 5 = 50
- Wasser in mL: 50 − 10 = 40
Ergebnis:40 mL
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●23Bromthymolblau färbt sich in einer Probe blau. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?
Lösung zeigen
- Farbskala von Bromthymolblau: gelb sauer, grün neutral, blau alkalisch.
- Die Farbe ist blau.
- Also alkalisch.
Ergebnis:Die Probe ist alkalisch - ●24Schwefelsäure (H2SO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
Lösung zeigen
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: SO42−
- Alltag: Autobatterie
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und SO42− - ●25Welche Ionen entstehen, wenn Phosphorsäure (H₃PO₄) in Wasser alle H⁺-Ionen abgibt?
Lösung zeigen
- Säure in Wasser: Sie gibt H⁺ ab.
- H₃PO₄ hat 3 abgebbare H.
- Zurück bleibt PO₄³⁻.
Ergebnis:3 H⁺ und PO₄³⁻ - ●26Welches Ion macht Lithiumhydroxid-Lösung (LiOH) alkalisch?
Lösung zeigen
- Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
- LiOH gibt OH⁻ ab.
- Also OH⁻.
Ergebnis:Das Hydroxid-Ion OH⁻ - ●27Eine Säure hat pH 2. Sie wird auf das 100-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Lösung zeigen
- Faktor 100 sind 2 Zehnerstufen.
- pH 2 + 2 = 4
Ergebnis:pH 4 - ★28Warum mischt man Entkalker nicht mit chlorhaltigem Reiniger?
Lösung zeigen
- Säure und Chlorreiniger reagieren.
- Dabei wird Chlorgas frei.
- Reiniger nie mischen.
Ergebnis:Es kann giftiges Chlorgas entstehen
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Indikator
- Ein Indikator zeigt durch seine Farbe an, ob eine Lösung sauer oder alkalisch ist.
- pH-Skala
- Die Skala geht von 0 bis 14. Unter 7 sauer, 7 neutral, über 7 alkalisch.
- Säure
- Eine Säure gibt in Wasser H⁺-Ionen ab.
- Lauge
- Eine Lauge gibt in Wasser OH⁻-Ionen ab.
- Säure, Metall und Kalk
- Säure + unedles Metall → Salz + Wasserstoff (Knallgasprobe).
- Neutralisation
- H⁺ und OH⁻ bilden zusammen Wasser.
- Verdünnen
- Verdünnen auf das Zehnfache hebt den pH-Wert um eine Stufe.
- Sicherheit
- Erst das Wasser, dann die Säure – sonst geschieht das Ungeheure.
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
Ich erkenne saure und alkalische Lösungen mit Indikatoren.
29Rotkohlsaft färbt sich in einer Probe grün. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?Lösung zeigen
Ergebnis:Die Probe ist alkalischIch ordne Alltagsstoffe auf der pH-Skala ein.
30Meerwasser hat den pH-Wert 8. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?Lösung zeigen
Ergebnis:alkalisch (basisch), Indikator blau bis violettIch erkläre, was eine Säure in Wasser abgibt.
31Schwefelsäure (H2SO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?Lösung zeigen
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und SO42−Ich erkläre, was eine Lauge in Wasser abgibt.
32Eine Formeleinheit KOH gibt 1 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 5 Formeleinheiten ab?Lösung zeigen
Ergebnis:5 OH⁻-IonenIch beschreibe die Wirkung von Säuren auf Metalle und Kalk.
33Verdünnte Essigsäure wird auf Zink gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?Lösung zeigen
Ergebnis:es steigen Bläschen auf – Wasserstoff entstehtIch stelle Neutralisationsgleichungen auf.
34Salzsäure (HCl) wird mit Kalilauge (KOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.Lösung zeigen
Ergebnis:HCl + KOH → KCl + H2OIch erkläre, warum Verdünnen den pH-Wert verändert.
35Eine Säure hat den pH-Wert 1. Sie wird auf das 10-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?Lösung zeigen
Ergebnis:etwa pH 2Ich beurteile den Umgang mit ätzenden Stoffen im Alltag.
3625 mL Säure sollen auf das 20-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?Lösung zeigen
Ergebnis:475 mL
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Lösungen
- Die Probe ist sauer
- Die Probe ist neutral
- Die Lösung ist sauer
- sauer, Indikator rot bis orange
- sauer, Indikator rot bis orange
- sauer, Indikator rot bis orange
- H+ (oder H3O+) und NO3−
- H+ (oder H3O+) und Cl−
- H+ (oder H3O+) und PO43−
- 4 OH⁻-Ionen
- 20 OH⁻-Ionen
- 10 OH⁻-Ionen
- es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht
- die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
- HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
- HCl + KOH → KCl + H2O
- etwa pH 5
- etwa pH 4
- etwa pH 4
- 80 mL
- 190 mL
- 40 mL
- Die Probe ist alkalisch
- H+ (oder H3O+) und SO42−
- 3 H⁺ und PO₄³⁻
- Das Hydroxid-Ion OH⁻
- pH 4
- Es kann giftiges Chlorgas entstehen
- Die Probe ist alkalisch
- alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
- H+ (oder H3O+) und SO42−
- 5 OH⁻-Ionen
- es steigen Bläschen auf – Wasserstoff entsteht
- HCl + KOH → KCl + H2O
- etwa pH 2
- 475 mL