Elemente und Moleküle, Schulbuch

55 4.2 SÄUre-BaSe-reaKTiOnen Einteilung der Basen nach ihrer Stärke: Basen reagieren mit der Vergleichssäure Wasser (Siehe Abb. 53.3) Die Basenkonstanten ( K B -Werte) werden experimentell bestimmt. Je stärker eine Base ist, desto größer ist ihr K B -Wert . In der Praxis werden an deren Stelle meist p K B -Werte benutzt. Es gilt: p K B = – lg K B Beachte: Je stärker eine Base ist, desto kleiner ist ihr p K B -Wert! Für wässrige Säure-Lösungen ergibt sich daher folgende Einteilung: zur stärksten Säure korrespondiert die schwächste Base; daher beginnt hier die Reihung mit den schwachen Basen: • Basen, die schwächer sind als H 2 O Sie können in wässriger Lösung nicht als Basen reagieren, weil jede Säure nicht mit ihnen, sondern mit der stärkeren Base Wasser reagiert. Cl – + H 2 O HCl + OH – • Die Base H 2 O Sie bildet die untere Grenze dessen, was in wässriger Lösung als „basisch“ bezeich- net werden kann. H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH – K W = c g (H 3 O + ) • c g (OH – ) = 10 –14 • Basen, stärker als H 2 O, aber schwächer als das OH – -Ion Diese Basen bilden, je nach K B -Wert, mehr oder weniger OH – -Ionen. Bei diesen Ba- sen liegt eine wirkliche Gleichgewichtsreaktion vor. NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH – • Die Base OH – Sie ist die stärkste Base in wässriger Lösung. Sie bewirkt die charakteristischen Ei- genschaften von Basen. OH – + H 2 O H 2 O + OH – • Basen, die stärker sind als das OH – -Ion Sie reagieren in wässriger Lösung (fast) vollständig und liegen in Form von OH – -Io- nen und konjugierten Säuren vor. NH 2 – + H 2 O NH 3 + OH – HCl H 3 O + NH 4 + H 2 O NH 3 Cl – H 2 O NH 3 OH – NH 2 – Säurestärke Basenstärke K B = c g (HCl) • c g (OH – ) c g (Cl – ) = 10 –20 K B = c g (NH 4 + ) • c g (OH – ) c g (NH 3 ) = 1,73 • 10 –5 K B = c g (NH 3 ) • c g (OH – ) c g (NH 2 – ) = 10 9 K B = c g (OH – ) = 1 c g (OH – ) ■ 55.1: Kalk(stein) reagiert mit Regen- wasser (CO 2 -, bzw. H 2 CO 3 -hältig). Stell die Reaktionsgleichung auf und bestimm den p K -Wert der Reaktion! ÜBUNGeN Für ein konjugiertes Säure-Base-Paar gilt: p K A + p K B = 14 K A (H 2 O) = K B (H 2 O) = K W = 10 –14 Laugen IonischeVerbindungenmitAlkali-bzw.Erdal- kali-Kationen(dh.Na + ,K + bzw. Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ ) alsKationundderBaseOH – (Hydroxid-Ion)als Anion sind in Wasser mehr oder minder gut löslich. Dabei wird das OH – -Ion nicht erst bei einer Reaktionmit Wasser gebildet, sondern esgelangtdurchdieAuflösungdesHydroxids in das Wasser. Lösungen, die auf dieseWeise entstehen, heißen Laugen. Abb. 55.3: Säure- und Basenstärke Abb. 55.2: Säure- und Basenstärke von Wasser Abb. 55.1: pK A - und pK B -Wert eines konjugierten Säu- re-Base-Paars Abb. 55.4: Definition der Laugen Abb. 55.5: Die wichtigsten Laugen Natronlauge Kalilauge Kalkwasser Barytlauge Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv