Säure-Base-Lernweg

Protonenübergänge bei Säure-Base Reaktionen

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Übersicht

1. Saure und basische Lösungen

2. Indikatoren

3. Der pH-Wert

4. Die Säure-Base-Reaktion

5. Acidität von Carbonsäuren und Alkoholen

6. Das Kohlensäure-Gleichgewicht

7. Konzentration und Verdünnung im Labor

8. Neutralisationsreaktionen

Klicke auf das jeweilige Thema, das du bearbeiten möchtest.

9. Säure-Base-Titration

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1. Saure und basische Lösungen

Achtung ätzend!

Wichtige saure Lösungen und basische Lösungen (auch Laugen genannt)

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Übungen zum Kapitel 1. Saure und basische Lösungen

Lösung

1. Definiere den Begriff "basische Lösung".

Lösung

2. Nenne Beispiele für saure und basische Lösungen.

Lösung

3. Skizziere die Valenzstrichformel eines Oxonium-Ions sowie eines Hydroxid-Ions. Ordne die Ionen den Lösungen zu, in welchen sie hauptsächlich vorkommen.

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2. Indikatoren

Beispiele

Universalindikator

Bromthymolblau

Phenolphthalein

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Übungen zum Kapitel 2. Indikatoren

Lösung

1. Definiere den Begriff "Indikator".

Lösung

2. Benenne die Farbschemas des Universalindikators sowie Bromthymolblau im Sauren, Neutralen und Basischen.

3. Ermittle, ob Phenolphthalein für die Beobachtung einer pH-Wert-Änderung von 6 nach 7 geeignet wäre.

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3. Der pH-Wert

pH-Messgerät

pH-Papier

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Warum hat reines Wasser einen pH-Wert von 7? Hier mehr zur Autoprotolyse des Wassers

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Übungen zum Kapitel 3. Der pH-Wert

Lösung

1. Definiere den pH-Wert.

Lösung

2. Ermittle den pH-Wert folgender Lösungen:

Lösung

3. Nenne zwei Möglichkeiten, den pH-Wert zu experimentell zu bestimmen.

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4. Die Säure-Base-Reaktion

Good to know: Wichtige Säuren Wichtige Basen

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Reaktionsmechanismus von zwei Säure-Base-Reaktionen:

Ampholyte

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Hier gehts zur Herstellung von sauren und basischen Lösungen

(Mehrprotonige) Säuren und ihre Säure-Anionen

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Übungen zum Kapitel 4. Säure-Base-Reaktion

Lösung

1. Formuliere den Reaktionsmechanismus für die Reaktion eines Wasserstoffbromid-Moleküls (HBr) mit einem Wasser-Molekül. Ordne den Edukten und Produkten die Bezeichnungen Protonendonator und Protonenakzeptor zu.

Lösung

2. Definiere den Begriff Ampholyt und nenne die Voraussetzungen, welche ein Teilchen dafür. benötigt. Nenne mind. zwei Beispiele.

3. In Cola kommt die bei Raumtemperatur feste dreiprotonige Phosphorsäure vor. Formuliere die vollständige Deprotonierung von Phosphorsäure mit Wasser.

Lösung

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4. Säure-Anionen entstehen durch Deprotonierung des Säure-Teilchens. Besuche die folgende LearningApp und ordne die Säure-Anionen den passenden Säuren zu. (Link, falls START nicht funktioniert).

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5. In den Beispielreaktionen entstehen unter anderem ein Ammonium-Ion (NH4+) und ein Chlorid-Ion (Cl-). Begründe anhand der Valenzstrichformeln, ob beide Ionen als Protonenakzeptor fungieren können.

Lösung

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Herstellung einer salzsauren Lösung im Labor

Durchführung:

Lernweg a) Beschreibe einen Versuch zur Herstellung einer salzsauren Lösung im Labor.

Lösung

b) Ordne die Begriffe dem Versuchsaufbau in der LearningApp richtig zu.

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c) Formuliere die Reaktionsgleichung von konz. Schwefelsäure mit Natriumchlorid zu Wasserstoffchlorid + Begleit-Ionen.

Lösung

Lösung

d) Formuliere die Reaktionsgleichung des Wasserstoffchlorid-Gases mit Wasser.

e) Nenne das entstandene Begleit-Ion aus Reaktionsgleichung c), welches mit einer Silbernitrat-Lösung nachgewiesen werden kann. Formuliere eine passende Reaktionsgleichung.

Lösung

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Versuch zur Herstellung von Ammoniakwasser (NH3 (aq))

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6. Acidität von Carbonsäuren und Alkoholen

Reaktion eines Essigsäure-Moleküls mit einem Wasser-Molekül

Stabilisierung durch mesomere Grenzformeln

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Elektronen verteilt --> Ion mesomerie-stabilisiert

Elektronendichte am Sauerstoff-Atom sehr hoch --> Ion nicht stabil

Elektronendichteverteilung (rot = hoch, blau = niedrig)

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Übungen zum Kapitel 5. Acidität von Carbonsäuren und Alkoholen

1. Skizziere die mesomeren Grenzformeln des Methanoat-Ions (CHCOO-).

Lösung

2. Formuliere die Reaktionsgleichung von Methansäure mit Wasser sowie von Methanol mit Wasser. Füge einen Gleichgewichtspfeil für beide Reaktionen ein, welcher aufzeigt, ob das Gleichgewicht auf Edukt- oder Produktseite liegt oder es ausgeglichen ist. Tipp: Carbonsäuren sind eher schwache Säuren

Lösung

Lösung

3. Erläutere anhand der Elektronendichteverteilung, weshalb das Ethanoat-Ion stabiler ist als das Ethanolat-Ion.

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Ethanolat-Ion und Ethanoat-Ion

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6. Das Kohlensäure-Gleichgewicht

Auswirkung des Klimawandels auf das Kohlensäure-Gleichgewicht: Das Problem mit der Ozean-Versauerung

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Übungen zum Kapitel 6. Kohlensäure-Gleichgewicht

Lösung

1. Formuliere die Reaktionsgleichung zur Bildung und Zersetzung von Kohlensäure. Beachte die Aggregatzustände.

2. Formuliere alle Reaktionsgleichungen zur vollständigen Deprotonierung von Kohlensäure mit Wasser. Markiere alle Ampholyte.

Lösung

3. Skizziere jeweils ein Liniendiagramm, welches die Abhängigkeit der Kohlensäure-Bildung aus Kohlenstoffdioxid und Wasser von - steigender Temperatur - steigendem Druck zeigt.

Lösung

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4. Erläutere kurz die Auswirkungen steigender Wassertemperatur auf die Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosphäre.

lösung

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8. Neutralisationsreaktionen

Reaktionsgleichung:

Versuch: Neutralisation von Salzsäure (konz. und Ammoniak (konz.)

Beobachtung: Es bildet sich weißer Rauch. Erklärung:

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Übungen zum Kapitel 8. Neutralisationsreaktionen

Lösung

1. Definiere den Begriff Neutralisation im chemischen Sinne.

2. Formuliere die Reaktionsgleichung der Neutralisation von Salpetersäure mit Natronlauge in Ionenschreibweise. Benenne das nach Eindampfen der Lösung entstehende Salz.

Lösung

3. Formuliere den Reaktionsmechanismus der Neutralisationsreaktion eines Oxonium-Ions mit einem Hydroxid-Ion.

lösung

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9. Die Säure-Base-Titration

Äquivalenzpunkt

Versuch: Titration von Natronlauge unbekannter Konz. Durchführung: Es wird so lange schwefelsaure Lösung zugegeben, bis der Äquivalenzpunkt bei pH 7 erreicht ist. Dies erkennt man am Farbumschlag von blau nach grün. Beobachtung: Es werden 30 mL schwefelsaure Lösung benötigt. Erklärung: Die Oxonium-Ionen der schwefelsauren Lösung reagieren mit den in der Natronlauge vorhandenen Hydroxid-Ionen zu Wasser-Molekülen. Färbt sich der Indikator grün, ist pH 7 erreicht, also haben gleich viele Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen miteinander reagiert.

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Berechnung der unbekannten natronlauge-konzentration

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Übungen zum Kapitel 9. Säure-Base-Titration

Lösung

1. Bei einer Titration von 25 mL salzsaurer Lösung unbekannter Konzentration werden 10 mL Natriumhydroxid-Lösung der Stoffmengenkonzentration 0,1 mol/L verbraucht. Berechne die Stoffmengenkonzentration der salzsauren Lösung.

2. Bei der Titration von 10 mL einer Lösung von Schwefliger Säure (H2SO3(aq)) werden bis zum Umschlag des Indikators 25 mL Natronlauge (0,1 mol/L) benötigt. Berechne die Stoffmengenkonzentration der Probelösung.

Lösung

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