Säuren und Basen nach Arrhenius

Säuren und Basen nach Arrhenius Übung

• Bestimme, zu welcher Stoffgruppe die Stoffe gehören.

  Tipps

  Jeder Abbildung werden die Stoffgruppe sowie zwei Beispiele zugeordnet.

  Wenn eine Base in Wasser gelöst ist, dann nennt man sie auch Lauge.

  Lösung

  Svante Arrhenius war ein schwedischer Chemiker und hat vor mehr als 100 Jahren erstmals eine schlüssige Theorie zum chemischen Verhalten von Säuren und Basen aufgestellt. Natürlich waren diese beiden Stoffgruppen auch damals schon lange bekannt.

  Säuren wie Essigsäure und Zitronensäure kannte man von Lebensmitteln wie Essig und Zitronensaft sowie darüber hinaus Salpetersäure und Schwefelsäure, die schon im Mittelalter hergestellt und in der Metall- und Textilverarbeitung eingesetzt wurden.

  Basen wurden damals (wie heute) vor allem in Seifen und Reinigungsmitteln und zudem zur Herstellung von Gebäck wie Laugenbrezeln verwendet. Wichtige Vertreter sind hier Natriumhydroxid sowie Kalium- und Calciumhydroxid.

• Beschreibe den Grundgedanken von Arrhenius’ Theorie über Säuren und Basen.

  Tipps

  Wasser spielt in Arrhenius’ Theorie über Säuren und Basen eine große Rolle.

  Lösung

  Svante Arrhenius war ein schwedischer Chemiker und hat vor mehr als 100 Jahren einen Mechanismus beschrieben, mit dem sowohl der saure Geschmack von Säuren beziehungsweise der seifige Geschmack von Basen erklärt werden kann als auch die ätzende, zersetzende Wirkung stärkerer Vertreter beider Gruppen.

  Sein Zauberwort ist Dissoziation. Das kommt vom lateinischen „dissociare“, was übersetzt werden kann mit „trennen“. Es beschreibt, wie Säuren und Basen dissoziieren, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen.

• Zeige auf, was laut Arrhenius mit Säuren bzw. Basen bei Kontakt mit Wasser passiert.

  Tipps

  Eine Lauge ist eine wässrige Lösung mit basischen Eigenschaften.

  Salzsäure und Natronlauge bilden in wässriger Lösung Kochsalz.

  Lösung

  Svante Arrhenius war ein schwedischer Chemiker und hat vor mehr als 100 Jahren einen Mechanismus beschrieben, wie Säuren und Basen dissoziieren, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen.

  
  

  $\underline{\text{Dissoziation von Säuren:}}$
  

  • Eine in Wasser gelöste Säure nennt man Säure oder saure Lösung.
  • Säuren dissoziieren nach Arrhenius ganz allgemein zu einem Wasserstoffion und einem Säurerest.
  • Je mehr Wasserstoffionen gebildet werden, umso saurer ist die Lösung.

  
  

  $\underline{\text{Dissoziation von Basen:}}$
  

  • Eine in Wasser gelöste Base nennt man Lauge oder alkalische Lösung.
  • Basen dissoziieren nach Arrhenius zu einem Hydroxidion und meistens einem Metallion.
  • Je mehr Hydroxidionen gebildet werden, umso alkalischer ist die Lösung.

  
  

  $\underline{\text{Neutralisation:}}$
  

  • Wenn eine Säure und eine Base im passenden Verhältnis miteinander reagieren, dann entsteht ein neutrales Salz und Wasser.
  • Bei dieser sogenannten Neutralisationsreaktion gleichen sich Wasserstoff- und Hydroxidionen aus.

• Benenne die Bestandteile der Dissoziationen.

  Tipps

  Der Säurerest ist negativ geladen.

  In Wasser gelöster Chlorwasserstoff wird Salzsäure genannt.

  Lösung

  Arrhenius hatte in seiner Theorie vor allem wässrige Lösungen von Säuren und Basen im Blick, denn erst in Lösung entfalten die beiden Stoffgruppen ihre ganze Kraft. Er beschrieb, wie Säuren und Basen sich auftrennen (eben dissoziieren), wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen.

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 1:}}$
  $\ce{HCl(g) -> H+(aq) + Cl- (aq)}$
  Salzsäure $\ce{(HCl)}$ dissoziiert zu einem positiv geladenen Wasserstoffion $\ce{(H+)}$ und einem negativ geladenen Säurerest $\ce{(Cl^-)}$. Mit der Abkürzung „g“ können wir festhalten, dass es gasförmiger „Chlorwasserstoff“ war, den wir in Wasser gelöst haben, um Salzsäure zu erhalten. Dass die beiden Ionen dann in wässriger Lösung vorliegen, wird mit „aq“ gekennzeichnet.

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 2:}}$
  $\ce{NaOH(s) -> Na+ (aq) + OH- (aq)}$
  Natriumhydroxid $\ce{(NaOH)}$ dissoziiert zu einem positiv geladenen Metallion $\ce{(Na+)}$ und einem negativ geladenen Hydroxidion $\ce{(OH^-)}$. Mit der Abkürzung „s“ stellen wir dar, dass das Natriumhydroxid fest war, bevor wir es in Wasser gelöst haben. Dass die beiden Ionen dann in wässriger Lösung vorliegen, wird mit „aq“ gekennzeichnet.

• Bestimme, bei welchen Beispielen es sich laut Arrhenius um eine Säure handelt.

  Tipps

  Es gibt zwei richtige Antworten.

  Lösung

  Nach der Definition von Arrhenius sind Säuren Stoffe, die in Kontakt mit Wasser positiv geladene Wasserstoffionen und einen negativ geladenen Säurerest bilden. Dabei gibt es zwei sehr bekannte Beispiele, die wir von unseren Lebensmitteln kennen:

  • Essig, den wir für die Salatsoße verwenden, ist nichts anderes als verdünnte Essigsäure.
  • Der Saft, der aus einer Zitrone gepresst wird, enthält Zitronensäure.

• Stelle die Reaktionsgleichung der Dissoziationen auf.

  Tipps

  Säuren dissoziieren nach Arrhenius ganz allgemein zu einem Säurerest und einem Wasserstoffion.

  Lösung

  Basen dissoziieren in wässriger Lösung zu Hydroxidionen und meist noch einem Metallion, Säuren hingegen zu Wasserstoffionen und einem Säurerest.
  Je mehr Wasserstoffionen gebildet werden, desto saurer ist die Lösung, und je mehr Hydroxidionen, umso alkalischer.

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 1:}}$
  $\ce{H2SO4} \longrightarrow \ce{2 H+} + \ce{SO4^2-}$

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 2:}}$
  $\ce{Ca(OH)2} \longrightarrow \ce{Ca^2+} + \ce{2 OH-}$

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 3:}}$
  $\ce{NaOH} \longrightarrow \ce{Na+} + \ce{OH-}$

  
  

  $\underline{\text{Beispiel 4:}}$
  $\ce{HCl} \longrightarrow \ce{H+} + \ce{Cl-}$