Entstehung von Säuren und Basen

Wie bereits oft erwähnt, sind Säuren Protonendonatoren, d.h. Säuren geben H+-Ionen ab. Basen hingegen sind Protonenakzeptoren, d.h. sie nehmen H+ auf (Bronstedt-Definition). Da Säuren und Basen wichtige Grundchemikalien in der Chemie sind (z.B. Ätzen von Metallen), soll hier in diesem Kapitel Möglichkeiten ausgeführt werden, um Säuren oder Basen herzustellen.

Herstellen von Säuren

Wer sich mit dem “sauren Regen” schon einmal beschäftigt hat weiß, daß Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid (die bei der Verbrennung von Schwefel und Schwefelverbindungen entstehen) sich in Wasser lösen und dieses “Wasser” anschließend sauer reagiert (lässt sich mit einem Indikatoren feststellen).
Aber nicht nur Schwefeloxide regieren mit Wasser zu einer Säure, andere Nichtmetalle zeigen ein ähnliches Verhalten. So bildet sich aus Phosphoroxid Phosphorsäure oder Salpetrige Säure / Salpetersäure aus Stickstoffoxiden. Hieraus lässt sich ein allgemeines Scheme herleiten:

Nichtmetalloxide reagieren mit Wasser zu Säuren

Beispiel: SO2 + H2O -> H2SO3

Aber nicht alle Säuren entstehen durch die Reaktion von Nichtmetalloxiden mit Wasser. Einige Säuren lassen sich durch Einleiten von gasförmigen Edukten in Wasser herstellen lassen. So erhält man durch Einleiten von Wasserstoffhalogeniden in Wasser die zugehörige Säure.

Herstellen von Basen

Oft hört man “aus Metalloxiden in Verbindung mit Wasser entstehen Basen”, dies wäre analog der Herstellung von Säuren.
Dies ist aber in der Realität nur teilweise richtig. Richtig ist:

Lösliche Metalloxide reagieren mit Wasser zu Basen

Beispiel: CaO + H2O -> Ca(OH)2

In der Realität sind die meisten Metalloxide in Wasser kaum löslich (Nichtmetalloxide sind in Wasser meist leicht löslich), relativ gut löslich wasserlöslich sind Natrium, Kalium oder Calciumoxide. Diese reagieren dann auch mit Wasser zu Basen.

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Säure und Basen – Grundlagen

Typische Säuren und Basen

Frage zu Säuren und Basen:

Aus welchen der folgenden Oxide kann man durch Zugabe von Wasser Säuren erzeugen?
CaO, SO2, Fe2O3, CuO, CO2, P4O10

Antwort: siehe weiter unten

Antwort: SO2, CO2, P4O10

Entstehung von Säuren und Basen – Testfragen/-aufgaben

1. Wie entsteht eine Säure?

Ein Säure entsteht durch Ionisierung eines Moleküls in Wasser und die Freisetzung eines Protons (H⁺).

2. Wie werden Säuren klassifiziert?

Säuren werden nach ihrer Protonendonator-Fähigkeit klassifiziert. Eine-starke Säure kann leicht ein Proton abgeben, während eine schwache Säure das nicht kann.

3. Was ist eine Base?

Eine Base ist eine Substanz, die in der Lage ist, ein Proton (H+) zu akzeptieren.

4. Wie entstehen Basen?

Eine Base entsteht, wenn eine Substanz in einem Lösungsmittel Hydroxid-Ionen (OH-) freisetzt.

5. Wie werden Basen klassifiziert?

Basen werden nach ihrer Fähigkeit, Protonen zu akzeptieren, klassifiziert. Starke Basen akzeptieren leicht Protonen, während schwache Basen das nicht tun.

6. Wie funktioniert die Neutralisationsreaktion zwischen einer Säure und einer Base?

Bei einer Neutralisationsreaktion reagiert eine Säure mit einer Base und bildet Wasser und ein Salz.

7. Was ist der pH-Wert?

Der pH-Wert ist ein Maß für die Säure- bzw. Basenstärke einer Lösung. Ein pH-Wert von weniger als 7 zeigt an, dass die Lösung sauer ist, während ein pH-Wert von mehr als 7 zeigt, dass die Lösung basisch ist.

8. Wie beeinflusst die Konzentration der Ionen die Stärke einer Säure oder Base?

Je höher die Konzentration der H+-Ionen ist, desto stärker ist die Säure. Ebenso ist eine Base umso stärker, je höher die Konzentration der OH- Ionen ist.

9. Was ist der Unterschied zwischen einer starken und einer schwachen Säure?

Eine starke Säure ist eine Säure, die sich vollständig in Wasser löst, während eine schwache Säure sich nur teilweise in Wasser löst.

10. Was ist der Unterschied zwischen einer starken und einer schwachen Base?

Eine starke Base ist eine Base, die sich vollständig in Wasser löst, während eine schwache Base sich nur teilweise in Wasser löst.