säuren und laugen

Säuren und Laugen

©stu2007/01/22 (last update)

Säuren erhöhen die Konzentration der H₃O⁺-Ionen in wässriger Lösung.
Laugen (Basen) erhöhen die Konzentration der OH^--Ionen.

Neben den Säuren und Laugen können auch verschiedene Salze sauer oder basisch wirken.

Zur Angabe der Säurestärke eignet sich die Gleichgewichtskonstante für die Dissoziation der Säure. Aus K_S (oder pK_S ) kann berechnet werden, wie viele H₃O⁺-Ionen die Säure in einer Lösung bildet.
Bei starken Säuren kann man vereinfachend annehmen, dass alle Säuremoleküle dissoziieren und die Konzentration der H₃O⁺-Ionen gleich der Konzentration der Säure ist.
Bei schwachen Säuren ist es schwieriger, den pH-Wert zu berechnen:

pH von schwachen Säuren:
pH = 1/2 (pK_S - log c_S )
pK_S = - log K_S
c_S = Konzentration der Säure
(in mol/Liter)

Säuren sind "Protonendonatoren", sie geben H⁺ ab: Salzsäure dissoziiert fast zur Gänze K_S = 10⁷, pK_S = - 7 K_S >>1=> HCl ist eine sehr starke Säure

Schwefelsäure ist eine "zweibasige Säure" (sie kann zwei H⁺ abgeben), K_S1 = 10³ , pK_S1 = - 3 (1. Dissoziationsstufe), K_S1 >>1=> 1. Stufe: starke Säure K_S2 = 1,3. 10^-2 , pK_S2 = 1,9 (2. Dissoziationsstufe), K_S2 <<1 => HSO₄^-ist eine schwächere Säure	Die zwei Dissoziationsstufen der Schwefelsäure:

Blausäure dissoziiert nur wenig K_S = 4. 10^-10, pK_S = 9,4 K_S <<1 => HCN ist eine schwache Säure

Säure	Formel	K_S	pK_S
Salzsäure	HCl	10⁶	-6
Schwefelsäure	H₂SO₄	10³	-3
Salpetersäure	HNO₃	22	-1,3
Hydrogensulfat	HSO₄^-	1,3. 10^-2	1,9
Kohlensäure	H₂CO₃	4,31. 10^-9	6,36
Hydrogencarbonat	HCO₃^-	5,61. 10^-12	10,3
Phosphorsäure	H₃PO₄	1,1. 10^-2	1,96
Dihydrogenphosphat	H₂PO₄^-	7,59. 10^-8	7,12
Hydrogenphosphat	HPO₄^2-	4,79. 10^-13	12,32
Schwefelwasserstoff	H₂S	1,2. 10^-7	6,92
Hydrogensulfid	HS^-	1,26. 10^-13	12,9
Blausäure	HCN	4. 10^-10	9,4

Salze starker Säuren verhalten sich in wässriger Lösung neutral: NaCl löst sich im Wasser, weder Na⁺-Ionen, noch Cl^--Ionen bewirken irgend etwas.
Hydrogensalze starker Säuren sind sauer: HSO₄^- + H₂O => H₃O⁺ + SO₄^2- , es entstehen zusätzliche H₃O⁺-Ionen.
Manche Salze, wie z.B. FeCl₃(wird zum Ätzen von Platinen verwendet) wirken sauer, da sie dem Wasser OH^- -Ionen entziehen, damit gerät H₃O⁺ in Überschuss.
Salze schwacher Säuren wirken basisch: CO₃^2- + H₃O⁺ => HCO₃^- + H₂O und HCO₃^- + H₃O⁺ => H₂CO₃ + H₂O so "verschwinden" H₃O⁺ aus dem Wasser und OH^- gerät in Überschuss.