Stoffe, Schulbuch

1 Kapitelname 7 Die Umwandlung von Stoffen durch den Menschen 104 7.11 Säuren und Basen Säuren Wir haben Carbonsäuren bei den organischen Verbindungen kennen gelernt. Essigsäure und die Fettsäuren sind Beispiele. Die im letzten Kapitel erwähnte Salzsäure ist eine anorganische Säure. Die meisten Säuren haben einen sauren Geschmack, eine ätzende Wirkung und reagieren mit Kalk zu Kohlenstoffdioxid (Versuch 104.1). Wichtige Säuren: H 2 SO 4 … Schwefelsäure HCl … Salzsäure HNO 3 … Salpetersäure CH 3 COOH … Essigsäure H 2 CO 3 … Kohlensäure H 3 PO 4 … Phosphorsäure Als erster Chemiker hat sich der Franzose Antoine Lavoisier mit den Säuren wissenschaftlich beschäftigt. Er vermutete, dass das Element Sauerstoff für die saure Wirkung verantwortlich ist. Aus diesem Zusam- menhang erhielt der Sauerstoff seinen Namen. Die später entdeckte Salzsäure enthält jedoch keinen Sauerstoff. Heute weiß man, dass alle Säuren Wasserstoff-Ionen abgeben können. Diese Wasserstoff-Ionen verursachen die saure Wirkung. Salzsäure HCl → H + + Cl – Chlorid Essigsäure CH 3 COOH → H + + CH 3 COO – Acetat Es gibt auch Säuren, die mehrere Wasserstoffatome imMolekül gebun- den haben. Sie können auch mehr als ein Wasserstoff-Ion abgeben: Kohlensäure H 2 CO 3 → 2 H + + CO 3 2– Carbonat Schwefelsäure H 2 SO 4 → 2 H + + SO 4 2– Sulfat Phosphorsäure H 3 PO 4 → 3 H + + PO 4 3– Phosphat Das von der Säure übrig bleibende Anion nennt man auch Säure-Rest. Die gebildeten Ionen führen dazu, dass die Lösungen von Säuren den elektrischen Strom leiten (Versuch 104.2). Starke und schwache Säuren Starke Säuren wie zB die Salzsäure zerfallen vollständig in das Wasser- stoff-Ion und den Säure-Rest (Siehe Abb. 104.2). Bei schwachen Säuren zerfallen nur einige wenige Säuremoleküle. Bei der Essigsäure zerfällt etwa nur jedes Hundertste Säure-Molekül (Siehe Abb. 104.3). Auch in ihrer elektrischen Leitfähigkeit unterscheiden sich starke und schwache Säuren: Die zahlreichen Ionen in der Lösung einer starken Säure führen zu hoher Leitfähigkeit, schwache Säuren haben nur eine niedrige Leitfähigkeit (Versuch 104.3) Abb. 104.1: Ein H + -Ion besteht nur aus einem Proton. Abb. 104.2: Salzsäure als ein Beispiel für eine starke Säure Abb. 104.3: Essigsäure als ein Beispiel für eine schwache Säure H-Atom H + -Ion Starke Säure Salzsäure Schwache Säure Essigsäure Lösen Lösen Starke Säure Salzsäure Schwache Säure Essigsäure Lösen Lösen Versuch 104.1 Eigenschaften von Säuren Lass verdünnte Salz- säure mit einer Plastik- Pasteurpipette auf ein Kalk-Stück tropfen. Beobachte die Entwick- lung von Kohlenstoffdi- oxid. Versuch 104.2 Leitfähigkeit von Säuren Versuch 104.3 Vergleich der Leitfähigkeiten von starker und schwacher Säure Miss die Leitfähig- keit einer Zucker- lösung und einer Salzsäure-Lösung. Vergleiche. Miss die Leitfähigkeit von Salzsäure und gleich stark konzentrierter Essigsäure. Vergleiche. = Wasserstoff-Ion Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv