Big Bang HTL 2, Schulbuch

Bereich Anorganische Technologie und Ökologie (II. Jahrgang, 4. Semester) 95 Säuren und Basen 7 7.4 Wie Säuren und Basen sich gegenseitig entschärfen Neutralisation Im Kapitel über die Ionenbindung haben wir gelernt, dass Kationen, also positiv geladene Teilchen, und Anionen, negative geladene Teilchen, zusammen Salze bilden. Auch bei den Säure-Base-Reaktionen werden Ladungen verscho- ben und Ionen gebildet. Um die Produkte dieser Reaktionen und ihre Eigenschaften geht es in diesem Abschnitt. Beantworte die folgenden Fragen mit Hilfe der Informationen aus dem Buch! Erkläre, wann man die Menge der Oxoniumionen auch als Basis für die Angabe der Konzentration einer basischen Lösung verwenden kann! L Für einen Versuch benötigt man eine Lösung mit pH = 2. Wie lässt sich diese Lösung aus einer konzen- trierten Salzsäure (c = 12mol/l) herstellen, wenn weder Indikatoren noch pH-Meter zur Verfügung stehen? L Berechne den pH-Wert der folgenden Lösungen: a) [H 3 O + ] = 0,001mol/l b) [OH – ] = 0,000 05mol/l c) [H 3 O + ] = 3 · 10 –8 mol/l d) [OH – ] = 10 –9 mol/l L Eine Lösung A hat den pH-Wert 8, eine Lösung B den pH-Wert 10. a) Handelt es sich um saure oder basische Lösungen? b) Welche der beiden ist konzentrierter und um wieviel? L In welchem Bereich liegt der pH-Wert der folgenden Lösungen: a) farblos mit Phenolphtalein und orange mit Methy- lorange b) blau mit Bromthymolblau und blauviolett mit Thymolblau c) rot mit Lackmus und gelb mit Thymolblau L Berechne die pH-Werte der folgenden Lösungen: a) Salpetersäure mit 0,5 ml/l b) Kalilauge mit 0,02 mol/l c) Natronlauge mit 2 g/l L Berechne den pH-Wert der folgenden Lösung: Essig mit 8 Vol.% Essigsäure L 7.3 F18 A1 F19 B2 F20 B1 F21 B1 F22 B1 F23 B1 F24 B1 Wenn jemand Säure auf die Haut bekommt, wäre es da nicht eine gute Idee, eine Base nachzuleeren, um die Wirkung der Säure aufzuheben? F25 In einer wässrigen Salzsäure-Lösung liegen H 3 O + -Ionen und Cl – -Ionen vor, in einer Natronlauge Na + und OH – . Mischt man diese zwei Lösungen miteinander, kommt es zur folgenden Reaktion: H 3 O + + Cl – + Na + + OH – 2 H 2 O + Na + + Cl – Säure + Base Wasser + Salz H 3 O + und OH – Ionen reagieren zu Wasser, die verbleibenden Ionen bilden ein Salz – Natriumchlorid. Es sind also aus zwei gefährlichen, ätzenden Stoffen zwei harmlose Verbindungen entstanden oder besser gesagt ein harmloses Gemisch, nämlich Salzwasser. Darin könnten wir jetzt theoretisch so- gar ein paar Nudeln oder eine Suppe kochen! Diese Reaktion wird als Neutralisation bezeichnet, weil beim Mischen genau gleicher Mengen an starker Säure mit starker Base eine neutrale Lösung mit pH = 7 entsteht. Sind die Mengen an Säure und Base aber nicht genau gleich, bleiben in der Reaktion entweder H 3 O + - oder OH – - Ionen übrig. Wir sollten also mit unserer Suppe noch etwas vorsichtig sein. Wenn also eine Säure auf die Haut kommt oder gar verschluckt wird, ist ein Versuch der Neutralisation eher gefährlich als sinnvoll. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Mengen exakt gleich sind, ist sehr gering und vor allem beim Verschlucken würden beim Nachtrinken der Base wie- der Verätzungen in der Speiseröhre entstehen. Viel sinnvol- ler ist bei Kontakt mit Säuren oder auch Basen ein Verdün- nen mit großen Mengen Wasser. F25 Info: Säure-Base-Titration Durch Protonenübertragung entstehen Kationen und Anionen – wie benennt man die entstehenden Salze? Kann ein Salz auch eine Säure oder Base sein? F26 F27 V 7.4 Neutralisation Geräte und Chemikalien: Becherglas, entionisiertes Wasser, Natronlauge (NaOH, 0,1mol/l) , Universalindikator, Strohhalm Durchführung: Gib in ein Becherglas etwa 30ml entionisiertes Wasser, gib 1–2 Tropfen Universalindikator hinzu. Gib nun 2–3 Tropfen Natronlauge hinzu bis sich die Lösung blau färbt. Blase dann so lange mit dem Strohhalm Ausatemluft durch die blaue Lösung, bis diese ihre ursprüngliche Farbe wieder erreicht hat. Aufgaben: Beobachte die Farbe des Wassers nach Zugabe von Univer- salindikator. Beschreiben die Veränderung während du Ausarmenluft durch die Lösung bläst. Versuche in eigenen Worten zu erklären wie die Ausatemluft die Base Natronlauge neutralisieren konnte! e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv