EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-6: Übertragung – Umgang mit Materie Der Aufbau der Tabelle – Zusammenhang pK A und pK B eines konjugierten Paares 5.3 Die p K A -Tabelle 111 111 Die p K A -Tabelle (Seite 314) reiht die Säuren nach ihrer Stärke. Der Aufbau der Tabelle wird mit der folgenden Übersicht be- schrieben. Der Aufbau der p K A -Tabelle Sehr starke Säuren Sie reagieren in Wasser praktisch vollständig zu H 3 O + und der konju- gierten Base. H 3 O + -Ionen sind für saure Eigenschaften verantwortlich. «Keine» Basen Hier stehen die sehr schwachen Basen, die in Wasser nicht als Base reagieren können, da ja die stärkere Base H 2 O existiert. Der Basencha- rakter ist nur durch die negative Ladung gegeben. H 3 O + Dieses Ion ist die stärkste in Wasser existierende Säure. Die stärkeren Säuren reagieren ja vollständig zu H 3 O + und der konjugierten Base. H 2 O Diese Base ist die schwächste Base, die in Wasser existieren kann. Mittelstarke bis schwache Säuren Sie reagieren zu H 3 O + und der konjugierten Base. Je weiter „ oben “ die Säure in dieser p K A -Tabelle steht, desto mehr H 3 O + werden gebildet. H 2 O Diese Säure ist die schwächste Säure, die in Wasser existieren kann. „Keine“ Säure Hier stehen die sehr schwachen Säuren, die in Wasser nicht als Säure reagieren können, da ja die stärkere Säure H 2 O existiert. Der Säurecharakter ist nur formal durch den Wasserstoff gegeben. Schwache bis mittelstarke Basen Sie reagieren zu OH – und der konju- gierten Säure. Je weiter „ unten “ die Base in dieser p K A -Tabelle steht, desto mehr OH – werden gebildet. OH – Dieses Ion ist die stärkste in Wasser existierende Base. Die stärkeren Basen reagieren ja vollständig zu OH – und der konjugierten Säure. Sehr starke Basen Sie reagieren in Wasser praktisch vollständig zu OH – -Ionen und der konjugierten Säure. OH – -Ionen sind für basische Eigenschaften verantwortlich. Säure Base Es reagiert immer die stärkste vorhandene Säure (steht am weitesten „ oben “ ) mit der stärksten vorhandenen Base (steht am weitesten „ unten “ ). Durch die Säure- Basen-Reaktion entstehen die jeweils konjugierten Stoffe (andere Seite). Ist die gebildete Säure schwächer als die ursprüngliche Säure, so muss auch die gebil- dete Base schwächer sein als die ursprüngliche. Zusammenhang p K A und p K B eines konjugierten Paares In der Tabelle des Buches (Seite 314) sind die entsprechenden p K A und p K B -Werte angegeben. Die beiden Werte sind aber über das Ionenprodukt des Wassers ver- knüpft. Es gilt (siehe auch Abb. 111–1): p K A + p K B (konjugiert ) = p K W = 14 HClO 4 + H 2 O H 3 O + + ClO 4 – HCl + H 2 O H 3 O + + Cl – HNO 3 + H 2 O H 3 O + + NO 3 – HSO 4 – + H 2 O H 3 O + + SO 4 2– HAc + H 2 O H 3 O + + Ac – HCO 3 – + H 2 O H 3 O + + CO 3 2– CH 4 + H 2 O H 3 O + + CH 3 – H 3 O + H 2 O H 2 O OH – Für ein konjugiertes Säure-Base-Paar gilt: Durch Logarithmieren erhält man: p K A + p K B = 14 Abb. 111–1: Zusammenhang zwischen pK A und pK B eines konjugierten Säure-Base-Paares K A = [H 3 O + ] • [A – ] [HA] K B = [OH – ] • [HA] [A – ] K A • K B K W = = [H 3 O + ] • [OH – ] H Ac … Essigsäure CH 3 COO H Ac – … Acetat CH 3 COO – Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv