Chemie begreifen, Schulbuch

X H a Y b + H + H + X a---1 H Y b+1 + Für besonders Interessierte Das Wichtigste Hier wird es anschaulicher 180 O5 Die Bindung des Wasserstoffatoms ist schwach. Eine Säure ist stark. Die Gründe dafür sind: a) Viele Atome mit großer EN ziehen das bindende Elektronenpaar weg. b) Eine hohe positive Ladung stößt das Wasserstoffatom mit seiner positiven Teilladung d + ab. c) Ein besonders großer Abstand zwischen zwei Atomkernen (die Bindung an ein großes Atom) bewirkt, dass die Elek- tronenwolke weniger kompakt ist. Die Basenstärke wird genau in gegenteiliger Weise durch a–c beeinflusst, sodass zu einer starken Säure stets eine konjugierte schwa- che Base gehört und zu einer schwachen Säure eine konjugierte starke Base. starke Säure 1 schwache Säure 2 starke Base 2 schwache Base 1 Die große molare Konzentration des Lösemittels Wasser (55,5 Mol/l) ändert sich kaum durch eine Reaktion mit wenig Säure. Sie wird deshalb in die Gleichgewichtskonstante miteinbezogen. Die Säurekonstante K S drückt die Stärke und Triebkraft einer Säure aus. Der saure Geschmack von Essig, Jogurt, Zitrone und anderen Früchten wird durch eine Vielzahl einfacher, organischer Säuren hervorgerufen. Auch die Haut und der Magen sondern von Natur aus Säuren ab, die bereits in kleinen Mengen Mikroorganismen abtöten. Nach dem gleichen Prinzip werden manche Nahrungsmittel haltbar gemacht. Jährlich werden deshalb Millionen Tonnen verschiedener organischer Säuren industriell produziert, zum Teil auch auf biotechno- logischem Weg: Essigsäure (CH 3 –COOH), Milchsäure (CH 3 –CHOH–COOH), Citronensäure (COOH–CH 2 –COHCOOH – CH 2 –COOH), Weinsäure (COOH–CHOH–CHOH–COOH), Sorbinsäure (CH 3 –CH=CH–CH=CH–COOH), Benzoesäure (C 6 H 5 –COOH) und Glutaminsäure (COOH– CH 2 –CHNH 2 –COOH). Letztere wirkt auch geschmacksverstärkend. Säuren beeinträchtigen – wie auch Basen – vor allem die Funktionsfähigkeit von Enzymen. Diese Biokatalysatoren besitzen häufig eine basische Stelle, an die sich nur ganz bestimmte Moleküle anlagern können (siehe G5). Dadurch werden manche Bindungen gelockert, sodass ursprünglich gehemmte Reaktionen mit wesentlich geringerer Aktivierungsenergie ablaufen können. Solche Prozesse – oft lebensnotwendig für Mikroorganismen – können durch die Anlagerung eines einzigen Protons unterbunden werden. Molekül Enzymoberfläche angelagertes Molekül gespaltenes Molekül blockiertes Enzym H + Säure konjugierte Base Übertragung des Besens nur vom »Abgebewilligen« zum »Aufnahmebereiten«. starke Säure . . . . . schwache Base . . . . . schwache Säure starke Base H + Die Reaktion einer starken Säure mit einer starken Base besitzt Triebkraft und ist exotherm. Die Säure 1 zieht ihr bindendes Elektronenpaar weiträumig zu sich, und die Base 2 »streckt« ihr freies Elektronenpaar dem Proton weniger weit entgegen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv