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
- Farbskala von Lackmus: rot sauer, violett neutral, blau alkalisch.
- Die Farbe ist violett.
- Also neutral.
- Farbskala von Lackmus: rot sauer, violett neutral, blau alkalisch.
- Die Farbe ist violett.
- Also neutral.
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
- ○1Welche Farbe zeigt Bromthymolblau in Essig?So fängst du an:Essig ist sauer.
Lösung zeigen
- Essig ist sauer.
- Bromthymolblau zeigt bei sauer die Farbe gelb.
- Also gelb.
Ergebnis:Die Farbe gelb - ●2Welche Farbe zeigt Lackmus in Zitronensaft?
Lösung zeigen
- Zitronensaft ist sauer.
- Lackmus zeigt bei sauer die Farbe rot.
- Also rot.
Ergebnis:Die Farbe rot - ★3Warum kann man den pH-Wert nicht mit der Zunge prüfen?
Lösung zeigen
- Im Labor wird nichts gekostet.
- Starke Säuren und starke Laugen ätzen.
- Messen heißt: Indikator oder Messgerät.
Ergebnis:Es ist gefährlich, und auch Laugen ätzen
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 7 liegt genau bei 7 → neutral
- Universalindikator: grün
- Die Skala geht von 0 bis 14, die Mitte 7 ist neutral.
- pH 7 liegt genau bei 7 → neutral
- Universalindikator: grün
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
- ○4Rohrreiniger hat den pH-Wert 13. 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 13 liegt über 7 → alkalisch (basisch)
- Universalindikator: blau bis violett
Ergebnis:alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett - ●5Meerwasser hat den pH-Wert 8. 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 8 liegt über 7 → alkalisch (basisch)
- Universalindikator: blau bis violett
Ergebnis:alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett - ★6Magensäure 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
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: PO43−
- Alltag: Cola, Rostumwandler
- Eine Säure gibt in Wasser H+-Ionen ab.
- Genauer: an das Wasser – es entsteht H3O+.
- Übrig bleibt der Säurerest: PO43−
- Alltag: Cola, Rostumwandler
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
- ○7Schwefelsäure (H2SO4) 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: SO42−
- Alltag: Autobatterie
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und SO42− - ●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− - ★9Salpetersäure (HNO3) 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: NO3−
- Alltag: Düngemittelherstellung
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und NO3−
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
- Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
- Ba(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
- Also OH⁻.
- Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
- Ba(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
- Also OH⁻.
AchtungOH-Gruppe als Hydroxid-Ion gedeutet
Welches Ion macht Barytwasser (Ba(OH)₂) alkalisch → Das Metall-Ion Ba²⁺
Welches Ion macht Barytwasser (Ba(OH)₂) alkalisch → Das Hydroxid-Ion OH⁻
Prüfe eine Ethanollösung mit Indikator. Welche Farbe zeigt er?
ÜbenJetzt du
- ○10Welches Ion macht Kalkwasser (Ca(OH)₂) alkalisch?So fängst du an:Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
Lösung zeigen
- Alkalisch heißt: OH⁻-Ionen in der Lösung.
- Ca(OH)₂ gibt OH⁻ ab.
- Also OH⁻.
Ergebnis:Das Hydroxid-Ion OH⁻ - ●11Eine Formeleinheit LiOH gibt 1 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 3 Formeleinheiten ab?
Lösung zeigen
- Je Formeleinheit: 1 OH⁻.
- 3 · 1 = 3
Ergebnis:3 OH⁻-Ionen - ★12Eine 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
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
AchtungAlle Wasserstoffatome der Carbonsäure gelten als sauer
Essigsäure CH₃COOH gibt vier H⁺ ab.
Essigsäure gibt nur das H der Carboxylgruppe ab.
Zeichne die Strukturformel und kreise das H ein, das am Sauerstoff hängt.
ÜbenJetzt du
- ○13Verdünnte Essigsäure wird auf Marmor gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?So fängst du an:Beobachtung: die Oberfläche wird matt und rau
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 - ●14Verdünnte Essigsäure wird auf Kalk (CaCO3) gegeben. Was ist zu beobachten und was passiert dabei?
Lösung zeigen
- Beobachtung: es schäumt und sprudelt
- Deutung: CO2 entweicht
- Anwendung: Entkalken von Wasserkocher und Kaffeemaschine
Ergebnis:es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht
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
AchtungMetall und Nichtmetall verwechselt
Kohlenstoffdioxid ist ein Metalloxid.
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
- ○15Salzsäure (HCl) wird mit Kalilauge (KOH) 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: Kaliumchlorid (KCl)
- HCl + KOH → KCl + H2O
Ergebnis:HCl + KOH → KCl + H2O - ●16Salpetersäure (HNO3) wird mit Natronlauge (NaOH) 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: Natriumnitrat (NaNO3)
- HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Ergebnis:HNO3 + NaOH → NaNO3 + 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.
- 10-fach verdünnt heißt 1 Stufe nach oben.
- pH 2 + 1 = 3
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 10-fach verdünnt heißt 1 Stufe nach oben.
- pH 2 + 1 = 3
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 2. Sie wird auf das 1000-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.
- 1000-fach verdünnt heißt 3 Stufen nach oben.
- pH 2 + 3 = 5
Ergebnis:etwa pH 5 - ●18Eine Säure hat den pH-Wert 3. 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 3 + 3 = 6
Ergebnis:etwa pH 6 - ★19Eine Säure hat den pH-Wert 1. Sie wird auf das 10-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Lösung zeigen
- Die pH-Skala ist eine Zehnerskala: eine Stufe = zehnmal weniger H+-Ionen.
- 10-fach verdünnt heißt 1 Stufe nach oben.
- pH 1 + 1 = 2
Ergebnis:etwa pH 2
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: 20 · 20 = 400
- Wasser in mL: 400 − 20 = 380
- Lösung in mL: 20 · 20 = 400
- Wasser in mL: 400 − 20 = 380
AchtungNach der Neutralisation ist nichts mehr da
Nach der Neutralisation ist nur noch Wasser im Glas.
Nach der Neutralisation sind Wasser und ein gelöstes Salz im Glas.
Überlege: Was bleibt zurück, wenn das Wasser der neutralen Lösung verdunstet?
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 10-Fache verdünnt werden. Bestimme: Wie viel Wasser gibst du vor, bevor die Säure dazukommt?
Lösung zeigen
- Lösung in mL: 10 · 10 = 100
- Wasser in mL: 100 − 10 = 90
Ergebnis:90 mL - ★22Warum 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
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●23Welche Farbe zeigt Lackmus in Seifenlauge?
Lösung zeigen
- Seifenlauge ist alkalisch.
- Lackmus zeigt bei alkalisch die Farbe blau.
- Also blau.
Ergebnis:Die Farbe blau - ●24Ein Molekül Salzsäure (HCl) gibt höchstens 1 H⁺ ab. Bestimme: Wie viele H⁺-Ionen geben 2 Moleküle höchstens ab?
Lösung zeigen
- Je Molekül: 1 H⁺.
- 2 · 1 = 2
Ergebnis:2 H⁺-Ionen - ●25Eine Formeleinheit Ba(OH)₂ gibt 2 OH⁻ ab. Bestimme: Wie viele OH⁻-Ionen geben 5 Formeleinheiten ab?
Lösung zeigen
- Je Formeleinheit: 2 OH⁻.
- 5 · 2 = 10
Ergebnis:10 OH⁻-Ionen - ●26Eine Säure hat pH 5. Sie wird auf das 10-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?
Lösung zeigen
- Faktor 10 sind 1 Zehnerstufe.
- pH 5 + 1 = 6
Ergebnis:pH 6 - ★27Welche Farbe zeigt Bromthymolblau in Cola?
Lösung zeigen
- Cola ist sauer.
- Bromthymolblau zeigt bei sauer die Farbe gelb.
- Also gelb.
Ergebnis:Die Farbe gelb - ●28Seifenlauge hat den pH-Wert 10. 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 10 liegt über 7 → alkalisch (basisch)
- Universalindikator: blau bis violett
Ergebnis:alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
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.
29Welche Farbe zeigt Rotkohlsaft in Seifenlauge?Lösung zeigen
Ergebnis:Die Farbe grünIch ordne Alltagsstoffe auf der pH-Skala ein.
30Seifenlauge hat den pH-Wert 10. 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.
31Phosphorsäure (H3PO4) wird in Wasser gelöst. Welche Ionen entstehen? Wofür braucht man sie im Alltag?Lösung zeigen
Ergebnis:H+ (oder H3O+) und PO43−Ich erkläre, was eine Lauge in Wasser abgibt.
32Welches Ion macht Lithiumhydroxid-Lösung (LiOH) alkalisch?Lösung zeigen
Ergebnis:Das Hydroxid-Ion OH⁻Ich beschreibe die Wirkung von Säuren auf Metalle und Kalk.
33Verdünnte 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 gelöstIch stelle Neutralisationsgleichungen auf.
34Salzsäure (HCl) wird mit Natronlauge (NaOH) zusammengegeben. Welche Stoffe entstehen? Stelle die Gleichung auf.Lösung zeigen
Ergebnis:HCl + NaOH → NaCl + H2OIch erkläre, warum Verdünnen den pH-Wert verändert.
35Eine Säure hat den pH-Wert 2. Sie wird auf das 1000-fache Volumen verdünnt. Welchen pH-Wert hat sie danach ungefähr?Lösung zeigen
Ergebnis:etwa pH 5Ich 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 Farbe gelb
- Die Farbe rot
- Es ist gefährlich, und auch Laugen ätzen
- alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
- alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
- sauer, Indikator rot bis orange
- H+ (oder H3O+) und SO42−
- H+ (oder H3O+) und Cl−
- H+ (oder H3O+) und NO3−
- Das Hydroxid-Ion OH⁻
- 3 OH⁻-Ionen
- 20 OH⁻-Ionen
- die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
- es schäumt und sprudelt – CO2 entweicht
- HCl + KOH → KCl + H2O
- HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
- etwa pH 5
- etwa pH 6
- etwa pH 2
- 80 mL
- 90 mL
- Es kann giftiges Chlorgas entstehen
- Die Farbe blau
- 2 H⁺-Ionen
- 10 OH⁻-Ionen
- pH 6
- Die Farbe gelb
- alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
- Die Farbe grün
- alkalisch (basisch), Indikator blau bis violett
- H+ (oder H3O+) und PO43−
- Das Hydroxid-Ion OH⁻
- die Oberfläche wird matt und rau – das Carbonat wird gelöst
- HCl + NaOH → NaCl + H2O
- etwa pH 5
- 475 mL