EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-6: Übertragung – Umgang mit Materie 107 107 p5f37m 5.1. Grunddefinitionen nach Br ø nstedt 108 5.2. Stärke von Säuren und Basen – quantitativ 110 5.3. Die p K A -Tabelle 111 5.4. Aufstellen von Säure-Basen-Gleichungen 112 5.5. Der pH-Wert 113 5.6. Pufferlösungen 118 5.7. Titrationskurven 120 5.8. Wichtige Säuren 122 5.9. CO 2 – Treibhauseffekt 128 5 Säure-Base- Reaktion Antoine Lavoisier (1743–1794) Essig als Würzmittel ist der Menschheit etwa so lange bekannt wie Alkohol. Alkoholische Getränke werden es- sigsauer, wenn man sie offen stehenlässt. Essigbakterien oxidieren dabei Alkohol zu Essigsäure. In Mesopotamien wurde Essig als „saures Bier“ bezeichnet. Römische Legi- onäre tranken mit Essig versetztes Wasser. Dies war eine Desinfektionsmethode für sonst ungenießbares Trinkwas- ser. Auch der lateinische Name für Säure (acidum) ist mit dem von Essig (acetum) verwandt, abgeleitet von acer (scharf, stechend). Justus von Liebig (1803–1873) Essigerzeugung in vorindustrieller Zeit Lange Zeit waren Essig und Fruchtsäuren die einzig bekannten Säuren. Gemeinsam sind den Säuren der saure Geschmack, das Aufschäumen bei Kontakt mit Kalk und die Reaktion mit Metallen. Die Alchemisten entdeckten ab dem 13. Jahrhundert die Her- stellungsmethoden für eine Reihe weiterer Säuren, wie Salpetersäure und im 16. Jahr- hundert Schwefelsäure und Salzsäure, die man später als Mineralsäuren (anorganische Säuren) bezeichnete. Der Begriff Base wurde ab dem 17. Jahrhundert verwendet. Basen „fixieren“ die flüchtigen Säuren und heben ihre ätzende Wirkung auf. Im 18. Jahrhundert erstellte der Franzose Antoine Laurent de Lavoisier (1743 – 1794) eine erste Definition von Säuren und Basen. Er beschäftigte sich mit dem Element Sauerstoff, das 1771 vom Deutschen Carl Wilhelm Scheele entdeckt wurde, und erkannte seine grundlegende Bedeutung für Verbrennungsvorgänge. Er nahm an, dass der Sauerstoff auch für das saure Verhalten verantwortlich ist. Nach seiner Theorie entstehen Säuren aus Nicht- metalloxiden und Wasser, Basen aus Metalloxiden und Wasser. Auch der von Lavoisier vorgeschla- gene Name für Sauerstoff (Oxygenium, O) griech. oxys scharf sauer und der griech. Wortstamm gen erzeugen, gebären, also der Säureerzeuger, leitet sich aus dieser Vorstellung ab. Der Deutsche Justus von Liebig (1803 – 1873) erkannte die Bedeutung des Elements Was- serstoff in den Säuren. Er definierte Säuren als Wasserstoffverbindungen, die durch Me- talle in Salze übergeführt werden können. Auch die folgenden Säure-Base-Theorien nach Arrhenius und nach Br ø nsted stellen den Wasserstoff in den Mittelpunkt der Be- trachtungen. So besehen, sollte eigentlich das Element Wasserstoff als Sauerstoff bezeichnet werden. Umgekehrt könnte der Sauerstoff durchaus Wasserstoff genannt werden, immerhin bildet er etwa 89 % der Masse des Wassermoleküls. Natürlich hat man aber die historisch gewachsenen Namen beibehalten. Svante Arrhenius (1859–1927) Nur z Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv