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Chemie · Klasse 9 · Kapitel

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Säuren und Laugen – echt ätzend

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Wie kann Rotkohlsaft den Farbwechsel eines Zaubertranks zeigen?

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Der Farbstoff im Rotkohl ändert seine Farbe je nach Säuregehalt: rot bei Säuren, blau bis grün bei Laugen. Er ist ein Indikator. Robert Boyle nutzte schon 1664 Veilchensirup, um Säuren und Laugen zu unterscheiden. Quelle: Robert Boyle, Experimental History of Colours, 1664

  • 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.

EntdeckenFrage

Wie kann Rotkohlsaft den Farbwechsel eines Zaubertranks zeigen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Der Farbstoff im Rotkohl ändert seine Farbe je nach Säuregehalt: rot bei Säuren, blau bis grün bei Laugen. Er ist ein Indikator. Robert Boyle nutzte schon 1664 Veilchensirup, um Säuren und Laugen zu unterscheiden.

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

Welche Farbe zeigt Lackmus in Cola?
Schritt für Schritt
  1. Cola ist sauer.
  2. Lackmus zeigt bei sauer die Farbe rot.
  3. Also rot.
  1. Cola ist sauer.
  2. Lackmus zeigt bei sauer die Farbe rot.
  3. Also rot.
Ergebnis:
Die Farbe rot

AchtungpH-Skala für linear gehalten

So nicht
pH 3 → verdünnt auf das 100-fache → pH 5 ist „nur zwei mehr“,
also kaum ein Unterschied
So richtig
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

  1. ○1
    Universalindikator 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
    1. Farbskala von Universalindikator: rot sauer, grün neutral, blau alkalisch.
    2. Die Farbe ist rot.
    3. Also sauer.
    Ergebnis:
    Die Probe ist sauer
  2. ●2
    Rotkohlsaft wird in eine Lösung gegeben und färbt sich rot. Was zeigt das?
    Lösung zeigen
    1. Rotkohlsaft ist ein Indikator.
    2. Rot heißt sauer, grün bis gelb alkalisch.
    3. Also sauer.
    Ergebnis:
    Die Lösung ist sauer
  3. ★3
    Bromthymolblau färbt sich in einer Probe blau. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?
    Lösung zeigen
    1. Farbskala von Bromthymolblau: gelb sauer, grün neutral, blau alkalisch.
    2. Die Farbe ist blau.
    3. Also alkalisch.
    Ergebnis:
    Die Probe ist alkalisch

2Ich ordne Alltagsstoffe auf der pH-Skala ein.

EntdeckenFrage

Wie sauer ist Cola im Vergleich zu Magensaft?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Cola hat einen pH-Wert von rund 2,5, Magensaft von 1 bis 2, Wasser von 7. Der pH-Wert wird logarithmisch gemessen: Jede Stufe weniger bedeutet zehnmal so viel Säure. Magensaft ist also deutlich saurer als Cola.

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

Cola hat den pH-Wert 3. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
02468101214neutralpH 3◀ saueralkalisch ▶
Schritt für Schritt
  1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
  2. pH 3 liegt unter 7 → sauer
  3. Universalindikator: rot bis orange
  1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
  2. pH 3 liegt unter 7 → sauer
  3. Universalindikator: rot bis orange
Ergebnis:
sauer, Indikator rot bis orange

AchtungpH-Wert linear gedacht

So nicht
pH 2 ist doppelt so sauer wie pH 4.
So richtig
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

  1. ○4
    reines Wasser hat den pH-Wert 7. 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
    1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
    2. pH 7 liegt genau bei 7 → neutral
    3. Universalindikator: grün
    Ergebnis:
    neutral, Indikator grün
  2. ●5
    Meerwasser hat den pH-Wert 8. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
    2. pH 8 liegt über 7 → alkalisch (basisch)
    3. Universalindikator: blau bis violett
    Ergebnis:
    alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
  3. ★6
    Zitronensaft hat den pH-Wert 2. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
    2. pH 2 liegt unter 7 → sauer
    3. Universalindikator: rot bis orange
    Ergebnis:
    sauer, Indikator rot bis orange

3Ich erkläre, was eine Säure in Wasser abgibt.

EntdeckenFrage

Woran merkt deine Zunge, dass etwas sauer ist?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Säuren geben in Wasser Wasserstoff-Ionen ab. Sie strömen durch einen Kanal in Zellen der Zunge, die das als sauer melden. Je mehr Wasserstoff-Ionen, desto saurer schmeckt es.

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?

Salpetersäure (HNO3) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
Schritt für Schritt
  1. Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
  2. Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
  3. Übrig bleibt der Säurerest: NO3−
  4. Alltag: Düngemittelherstellung
  1. Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
  2. Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
  3. Übrig bleibt der Säurerest: NO3−
  4. Alltag: Düngemittelherstellung
Ergebnis:
H+ (oder H3O+) und NO3−

AchtungSäure und Lauge am Namen unterschieden

So nicht
NaOH heißt Natriumhydroxid, klingt nach Säure → sauer
So richtig
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

  1. ○7
    Kohlensäure (H2CO3) 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
    1. Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
    2. Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
    3. Übrig bleibt der Säurerest: CO32−
    4. Alltag: Sprudelwasser
    Ergebnis:
    H+ (oder H3O+) und CO32−
  2. ●8
    Schwefelsäure (H2SO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
    Lösung zeigen
    1. Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
    2. Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
    3. Übrig bleibt der Säurerest: SO42−
    4. Alltag: Autobatterie
    Ergebnis:
    H+ (oder H3O+) und SO42−
  3. ★9
    Phosphorsäure (H3PO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
    Lösung zeigen
    1. Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
    2. Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
    3. Übrig bleibt der Säurerest: PO43−
    4. Alltag: Cola, Rostumwandler
    Ergebnis:
    H+ (oder H3O+) und PO43−

4Ich erkläre, was eine Lauge in Wasser abgibt.

EntdeckenFrage

Warum fühlt sich Seifenwasser glitschig an?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Seife ist alkalisch, sie reagiert mit Wasser zu einer schwachen Lauge mit pH-Wert um 9 bis 10. Laugen lösen die Hautoberfläche leicht an, das fühlt sich schmierig an. Michel Chevreul erklärte 1823, wie Seife aus Fett und Lauge entsteht.

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

Welches Ion macht Kalkwasser (Ca(OH)₂) alkalisch?
Schritt für Schritt
  1. Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
  2. Ca(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
  3. Also OH⁻.
  1. Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
  2. Ca(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
  3. Also OH⁻.
Ergebnis:
Das Hydroxid-Ion OH⁻

AchtungOH-Gruppe als Hydroxid-Ion gedeutet

So nicht
Welches Ion macht Kalkwasser (Ca(OH)₂) alkalisch → Das Metall-Ion Ca²⁺
So richtig
Welches Ion macht Kalkwasser (Ca(OH)₂) alkalisch → Das Hydroxid-Ion OH⁻

Prüfe eine Ethanollösung mit Indikator. Welche Farbe zeigt er?

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Eine Formeleinheit KOH gibt 1 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 2 Formeleinheiten ab?
    So fängst du an:
    Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
    Lösung zeigen
    1. Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
    2. 2 · 1 = 2
    Ergebnis:
    2 OH⁻-Ionen
  2. ●11
    Eine Formeleinheit NaOH gibt 1 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 2 Formeleinheiten ab?
    Lösung zeigen
    1. Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
    2. 2 · 1 = 2
    Ergebnis:
    2 OH⁻-Ionen
  3. ★12
    Calciumoxid reagiert mit Wasser zu Kalkwasser. Was zeigt Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Metalloxid + Wasser → Lauge.
    2. Ca(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
    3. Alkalisch: blau.
    Ergebnis:
    Blau, die Lösung ist alkalisch

5Ich beschreibe die Wirkung von Säuren auf Metalle und Kalk.

EntdeckenFrage

Wie kann man aus einer Zitrone und zwei Metallen Strom gewinnen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Steckt man Zink und Kupfer in eine Zitrone, entsteht eine Spannung von etwa 1 Volt. Die Säure löst das Zink auf, und Elektronen fließen zum Kupfer. Alessandro Volta baute so 1800 die erste Batterie.

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

Verdünnte Essigsäure wird auf Zink gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?
Schritt für Schritt
  1. Beobachtung: es steigen Bläschen auf
  2. Deutung: Wasserstoff entsteht
  3. Anwendung: Knallgasprobe zum Nachweis
  1. Beobachtung: es steigen Bläschen auf
  2. Deutung: Wasserstoff entsteht
  3. Anwendung: Knallgasprobe zum Nachweis
Ergebnis:
es steigen Bläschen auf – Wasserstoff entsteht

AchtungAlle Wasserstoffatome der Carbonsäure gelten als sauer

So nicht
Essigsäure CH₃COOH gibt vier H⁺ ab.
So richtig
Essigsäure gibt nur das H der Carboxylgruppe ab.

Zeichne die Strukturformel und kreise das H ein, das am Sauerstoff hängt.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Verdünnte 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
    1. Beobachtung: es schäumt und sprudelt
    2. Deutung: CO2 entweicht
    3. Anwendung: Entkalken von Wasserkocher und Kaffeemaschine
    Ergebnis:
    es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht
  2. ●14
    Verdünnte Essigsäure wird auf Marmor gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?
    Lösung zeigen
    1. Beobachtung: die Oberfläche wird matt und rau
    2. Deutung: das Carbonat wird gelöst
    3. Anwendung: erklärt Schäden an Denkmälern durch sauren Regen
    Ergebnis:
    die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst

6Ich stelle Neutralisationsgleichungen auf.

EntdeckenFrage

Warum nehmen Menschen bei Sodbrennen basische Tabletten?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Magensäure steigt in die Speiseröhre. Tabletten mit Magnesiumhydroxid sind eine schwache Lauge und neutralisieren die Säure: Es entstehen Wasser und ein Salz. Neutralisation heißt, dass Säure und Lauge einander aufheben.

MerkenNeutralisation

H⁺ und OH⁻ bilden zusammen Wasser.

Aus Säure und Lauge werden Salz und Wasser: HCl + NaOH → NaCl + H₂O.

BeispielNeutralisation

Salpetersäure (HNO3) wird mit Natronlauge (NaOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.
Schritt für Schritt
  1. H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
  2. Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumnitrat (NaNO3)
  3. HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
  1. H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
  2. Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumnitrat (NaNO3)
  3. HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Ergebnis:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

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. ○15
    Salzsäure (HCl) 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
    1. H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
    2. Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Natriumchlorid (NaCl)
    3. HCl + NaOH → NaCl + H2O
    Ergebnis:
    HCl + NaOH → NaCl + H2O
  2. ●16
    Salzsäure (HCl) wird mit Kalilauge (KOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.
    Lösung zeigen
    1. H+ aus der Säure und OH− aus der Lauge bilden Wasser.
    2. Die übrigen Ionen bilden ein Salz: Kaliumchlorid (KCl)
    3. HCl + KOH → KCl + H2O
    Ergebnis:
    HCl + KOH → KCl + H2O

7Ich erkläre, warum Verdünnen den pH-Wert verändert.

EntdeckenFrage

Warum gießt man erst das Wasser und dann die Säure, nie umgekehrt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Beim Verdünnen von konzentrierter Schwefelsäure wird viel Wärme frei. Gibt man Wasser auf die Säure, kocht es oben und spritzt. Gießt man die Säure in viel Wasser, wird die Wärme aufgenommen. Merkregel: Erst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure.

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

Eine Säure hat den pH-Wert 3. Sie wird auf das 1000-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Schritt für Schritt
  1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
  2. 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
  3. pH 3 + 3 = 6
  1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
  2. 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
  3. pH 3 + 3 = 6
Ergebnis:
etwa pH 6

AchtungVerdünnen macht neutral oder alkalisch

So nicht
Genug Wasser macht aus Säure eine Lauge.
So richtig
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

  1. ○17
    Eine Säure hat den pH-Wert 1. Sie wird auf das 10-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
    1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
    2. 10-fach verdünnt heißt 1 Stufe nach oben.
    3. pH 1 + 1 = 2
    Ergebnis:
    etwa pH 2
  2. ●18
    Eine Säure hat den pH-Wert 1. Sie wird auf das 1000-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
    Lösung zeigen
    1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
    2. 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
    3. pH 1 + 3 = 4
    Ergebnis:
    etwa pH 4
  3. ★19
    Eine Säure hat den pH-Wert 3. Sie wird auf das 10-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
    Lösung zeigen
    1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
    2. 10-fach verdünnt heißt 1 Stufe nach oben.
    3. pH 3 + 1 = 4
    Ergebnis:
    etwa pH 4

8Ich beurteile den Umgang mit ätzenden Stoffen im Alltag.

EntdeckenFrage

Was zeigt das Warnzeichen mit der Hand und dem Reagenzglas auf dem Abflussreiniger?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Es heißt Ätzwirkung. Das Zeichen warnt, dass der Stoff Haut und Augen verätzt und Metalle angreift. Abflussreiniger enthalten oft Natronlauge. Es steht auf einer rot umrandeten Raute auf dem Etikett.

MerkenSicherheit

Erst das Wasser, dann die Säure – sonst geschieht das Ungeheure.

Ätzende Stoffe tragen das Symbol GHS05.

BeispielMit ätzenden Stoffen umgehen

Was bedeutet das Gefahrensymbol GHS05?
Schritt für Schritt
  1. GHS05 zeigt eine Hand und eine Oberfläche, die zerfressen werden.
  2. Es steht auf ätzenden Säuren und Laugen.
  3. Schutzbrille und Handschuhe.
  1. GHS05 zeigt eine Hand und eine Oberfläche, die zerfressen werden.
  2. Es steht auf ätzenden Säuren und Laugen.
  3. Schutzbrille und Handschuhe.
Ergebnis:
Der Stoff wirkt ätzend

AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt

So nicht
Was bedeutet das Gefahrensymbol GHS05 → Der Stoff ist entzündbar
So richtig
Was bedeutet das Gefahrensymbol GHS05 → Der Stoff wirkt ätzend

Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.

ÜbenJetzt du

  1. ○20
    10 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: 10 · 5 = 50
    Lösung zeigen
    1. Lösung in mL: 10 · 5 = 50
    2. Wasser in mL: 50 − 10 = 40
    Ergebnis:
    40 mL
  2. ●21
    25 mL Säure sollen auf das 10-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?
    Lösung zeigen
    1. Lösung in mL: 25 · 10 = 250
    2. Wasser in mL: 250 − 25 = 225
    Ergebnis:
    225 mL
  3. ★22
    Warum mischt man Entkalker nicht mit chlorhaltigem Reiniger?
    Lösung zeigen
    1. Säure und Chlorreiniger reagieren.
    2. Dabei wird Chlorgas frei.
    3. Reiniger nie mischen.
    Ergebnis:
    Es kann giftiges Chlorgas entstehen

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●23
    Rotkohlsaft färbt sich in einer Probe rot. Entscheide: Ist die Probe sauer, neutral oder alkalisch?
    Lösung zeigen
    1. Farbskala von Rotkohlsaft: rot sauer, violett neutral, grün alkalisch.
    2. Die Farbe ist rot.
    3. Also sauer.
    Ergebnis:
    Die Probe ist sauer
  2. ●24
    Magensäure hat den pH-Wert 1. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
    Lösung zeigen
    1. Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
    2. pH 1 liegt unter 7 → sauer
    3. Universalindikator: rot bis orange
    Ergebnis:
    sauer, Indikator rot bis orange
  3. ●25
    Welche Ionen entstehen, wenn Kohlensäure (H₂CO₃) in Wasser alle H⁺-Ionen abgibt?
    Lösung zeigen
    1. Säure in Wasser: Sie gibt H⁺ ab.
    2. H₂CO₃ hat 2 abgebbare H.
    3. Zurück bleibt CO₃²⁻.
    Ergebnis:
    2 H⁺ und CO₃²⁻
  4. ●26
    Eine Formeleinheit Ca(OH)₂ gibt 2 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 4 Formeleinheiten ab?
    Lösung zeigen
    1. Je Formeleinheit: 2 OH⁻.
    2. 4 · 2 = 8
    Ergebnis:
    8 OH⁻-Ionen
  5. ●27
    Eine Säure hat den pH-Wert 2. Sie wird auf das 1000-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
    Lösung zeigen
    1. Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
    2. 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
    3. pH 2 + 3 = 5
    Ergebnis:
    etwa pH 5
  6. ●28
    Eine Säure hat pH 3 und soll pH 6 bekommen. Bestimme: Auf das Wievielfache des Volumens muss sie verdünnt werden?
    Lösung zeigen
    1. Von pH 3 zu pH 6 sind es 3 Stufen.
    2. Jede Stufe ist ein Faktor 10.
    3. 10 · 10 · 10 = 1000
    Ergebnis:
    1000

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

  1. Ich erkenne saure und alkalische Lösungen mit Indikatoren.

    29
    Rotkohlsaft wird in eine Lösung gegeben und färbt sich rot. Was zeigt das?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Die Lösung ist sauer

  2. Ich ordne Alltagsstoffe auf der pH-Skala ein.

    30
    Seifenlauge hat den pH-Wert 10. Ist der Stoff sauer, neutral oder alkalisch? Welche Farbe zeigt Universalindikator?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett

  3. Ich erkläre, was eine Säure in Wasser abgibt.

    31
    Phosphorsäure (H3PO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    H+ (oder H3O+) und PO43−

  4. Ich erkläre, was eine Lauge in Wasser abgibt.

    32
    Was macht eine Lösung alkalisch?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Hydroxid-Ionen OH⁻

  5. Ich beschreibe die Wirkung von Säuren auf Metalle und Kalk.

    33
    Verdünnte Essigsäure wird auf Marmor gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst

  6. Ich stelle Neutralisationsgleichungen auf.

    34
    Salzsäure (HCl) wird mit Kalilauge (KOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    HCl + KOH → KCl + H2O

  7. Ich erkläre, warum Verdünnen den pH-Wert verändert.

    35
    Eine Säure hat den pH-Wert 2. Sie wird auf das 10-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    etwa pH 3

  8. Ich beurteile den Umgang mit ätzenden Stoffen im Alltag.

    36
    20 mL Säure sollen auf das 5-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    80 mL

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

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Wie kann Rotkohlsaft den Farbwechsel eines Zaubertranks zeigen?

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Der Farbstoff im Rotkohl ändert seine Farbe je nach Säuregehalt: rot bei Säuren, blau bis grün bei Laugen. Er ist ein Indikator. Robert Boyle nutzte schon 1664 Veilchensirup, um Säuren und Laugen zu unterscheiden.

Lösungen

  1. Die Probe ist sauer
  2. Die Lösung ist sauer
  3. Die Probe ist alkalisch
  4. neutral, Indikator grün
  5. alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
  6. sauer, Indikator rot bis orange
  7. H+ (oder H3O+) und CO32−
  8. H+ (oder H3O+) und SO42−
  9. H+ (oder H3O+) und PO43−
  10. 2 OH⁻-Ionen
  11. 2 OH⁻-Ionen
  12. Blau, die Lösung ist alkalisch
  13. es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht
  14. die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
  15. HCl + NaOH → NaCl + H2O
  16. HCl + KOH → KCl + H2O
  17. etwa pH 2
  18. etwa pH 4
  19. etwa pH 4
  20. 40 mL
  21. 225 mL
  22. Es kann giftiges Chlorgas entstehen
  23. Die Probe ist sauer
  24. sauer, Indikator rot bis orange
  25. 2 H⁺ und CO₃²⁻
  26. 8 OH⁻-Ionen
  27. etwa pH 5
  28. 1000
  29. Die Lösung ist sauer
  30. alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
  31. H+ (oder H3O+) und PO43−
  32. Hydroxid-Ionen OH⁻
  33. die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
  34. HCl + KOH → KCl + H2O
  35. etwa pH 3
  36. 80 mL