Die wichtigsten anorganischen Säuren

Die wichtigsten anorganischen Säuren Übung

• Bestimme die wichtigsten anorganischen Säuren.

  Tipps

  Es gibt fünf richtige Antworten.

  Es ist nach anorganischen Säuren gefragt.

  Lösung

  Wir unterscheiden zwischen organischen Säuren und anorganischen Säuren:

  • Organische Säuren sind Säuren, die auf Kohlenstoff basieren und vor allem in Lebewesen vorkommen. Davon gibt es unglaublich viele.
  • Anorganische Säuren hingegen können aus Salzen und Mineralen der Erdkruste gewonnen werden. Sie werden industriell hergestellt und weiterverwendet.

  Zu den fünf wichtigsten anorganischen Säuren zählen:

  • Salzsäure
  • Schwefelsäure
  • Kohlensäure
  • Salpetersäure
  • Phosphorsäure

  Die anderen drei genannten Säuren sind organische Säuren.

• Kennzeichne die anorganischen Säuren.

  Tipps

  Jeder Säure wird die Summenformel sowie das dazugehörige Säurerest-Ion zugeordnet.

  Salzsäure ist die wässrige Lösung von Chlorwasserstoff.

  Lösung

  Säuren zerfallen in wässriger Lösung zu Wasserstoff-Ionen sowie einem Säurerest-Ion der Säure. Diesen Vorgang nennt man Dissoziation:

  • Salzsäure ist chemisch gesehen die einfachste Säure: Chlorwasserstoff $\ce{(HCl)}$ zerfällt in wässriger Lösung zu einem Wasserstoff-Ion und dem Chlorid-Anion $\ce{(Cl^-)}$.
  • Salpetersäure $\ce{(HNO3)}$ enthält das einfach negativ geladene Nitrat-Ion $\ce{(NO3^-)}$.
  • Phosphorsäure $\ce{(H3PO4)}$ ist besonders: Das Phosphat-Ion $\ce{(PO4^3-)}$ ist dreifach negativ geladen. Es kann also bis zu drei Wasserstoff-Ionen abspalten.

• Vervollständige die Gleichung zur Dissoziation von Kohlensäure.

  Tipps

  Achte genau auf die Indexe und Ladungen.

  Lösung

  Die Gleichung zeigt die dissoziative Reaktion von Kohlensäure $(\text{H}_2 \text{CO}_3)$ in wässriger Lösung. Durch die Wechselwirkung mit Wasser zerfällt Kohlensäure in zwei Protonen $(\text{H}^{+})$ und das Carbonat-Ion $({\text{CO}_3}^{2-})$:
  
  $\text{H}_2 \text{CO}_3 \overset{\text{H}_2 \text{O}}{\rightleftharpoons} 2\,\text{H}^{+}~_\text{(aq)} + {\text{CO}_3}^{2-}~_\text{(aq)}$

• Charakterisiere Schwefelsäure chemisch.

  Tipps

  Wenn ein Schwefelatom zwei Elektronen aufnimmt, dann entsteht ein zweifach negativ geladenes Sulfid-Ion.

  Säuren zerfallen in wässriger Lösung zu Wasserstoff-Ionen sowie einem Säurerest-Ion der Säure.

  Lösung

  Schwefelsäure kann aus reinem Schwefel oder aus Sulfiden, also schwefelhaltigen Mineralen, gewonnen werden. In der chemischen Formel ist zusätzlich Sauerstoff im Spiel. Dieser ist in vielen Säuren enthalten. Daher kommt übrigens auch sein Name.

  Der Säurerest, also das Molekül-Ion, das nach der Dissoziation übrig bleibt, ist ein Sulfat-Ion $\ce{(SO4^2-)}$. Es ist zweifach negativ geladen. Deshalb kann es auch zwei Wasserstoffatome binden.

  Es gibt allerdings auch das sogenannte Sulfit-Ion $\ce{(SO3^2-)}$. Das ist auch zweifach negativ geladen, kommt aber weniger häufig vor. Die zugehörige Säure wird schwefelige Säure genannt.

  Achtung: Es besteht Verwechslungsgefahr mit dem Sulfid-Ion $\ce{(S^2-)}$, womit das Anion des Schwefels gemeint ist.
  $\to$ Die Endung „-id“ wird also bei Ionen ohne Sauerstoff verwendet, während „-at“ und „-it“ immer die Molekül-Ionen des jeweiligen Elements mit Sauerstoff bezeichnen.

• Zeige auf, wo die Säuren enthalten sind beziehungsweise zum Einsatz kommen.

  Tipps

  Salzsäure befindet sich im menschlichen Körper.

  Im bekannten „Nitroglycerin“, einem Sprengstoff, findest du die Wortsilbe des Stickstoffs $\ce{(N)}$ wieder.

  Lösung

  Anorganische Säuren können aus Salzen und Mineralen der Erdkruste gewonnen werden. Sie werden industriell hergestellt und weiterverwendet:

  
  

  • Salzsäure kann aus Kochsalz gewonnen werden, befindet sich aber auch im menschlichen Körper: Sie ist Bestandteil der Magensäure. Außerdem wird sie als Grundstoff für viele chemische Prozesse genutzt.
  • Ähnlich wie Schwefelsäure wird Salpetersäure ebenfalls als Grundstoff zur Herstellung zahlreicher chemischer Industrieprodukte verwendet, unter anderem auch zur Herstellung von Sprengstoffen.
  • Die etwas schwächere Phosphorsäure kommt beispielsweise als Zusatzstoff in Lebensmitteln zum Einsatz, etwa in Cola. Daher kann Cola übrigens zudem prima als Abflussreiniger verwendet werden.
  • Kohlensäure ist noch schwächer als Phosphorsäure. Kohlensäure kennst du von Getränken wie Sprudelwasser. Die Bläschen entstehen dabei jedoch nicht durch die Dissoziation, sondern durch den Zerfall der Säure zu Wasser und Kohlendioxid.

• Entscheide, zu welchen Gruppen die Säuren gehören.

  Tipps

  Organische Säuren basieren auf Kohlenstoff und kommen vor allem in Lebewesen vor.

  Zwei der Säuren sind schwache anorganische Säuren.

  Lösung

  Wir unterscheiden zwischen organischen Säuren und anorganischen Säuren:
  Während organische Säuren auf Kohlenstoff basieren und vor allem in Lebewesen vorkommen, können anorganische Säuren aus Salzen und Mineralen der Erdkruste gewonnen werden.
  
  Zu der Gruppe der starken anorganische Säuren gehören:

  • Salzsäure,
  • Schwefelsäure und
  • Salpetersäure.

  
  Von schwachen anorganischen Säuren sprechen wir bei:

  • Phosphorsäure und
  • Kohlensäure.

  
  Die bekannten Vertreter der organischen Säuren sind:

  • Zitronensäure,
  • Essigsäure,
  • Milchsäure und
  • Ameisensäure.