Säure-Base-Definitionen

Guten Tag und Herzlich Willkommen! In diesem Video geht es um Säure-Base-Definitionen. Der Film gehört zum Thema Säuren und Basen. Als Vorkenntnisse solltet ihr die Videos über Salzbildung gesehen haben. Ziel des Filmes ist es, euch grundlegende Vorstellungen über Säuren und Basen zu vermitteln. Der Film ist vier Abschnitte untergliedert: 1. Dissoziation, 2.Brönsted-Definition, 3.Protolyse und 4.Holzverbrennung. 1.Dissoziation. Säuren und Basen ergeben zusammen mit Wasser wässrige Lösungen. Diese wässrigen Lösungen leiten den elektrischen Strom. Folglich müssen sie Ladungsträger enthalten. Diese Ladungsträger sind geladene Teilchen, Ionen. Den Zerfall der Säuren oder Basen unter dem Einfluss von Wasser zu Ionen bezeichnet man als Dissoziation. Nehmen wir als Beispiel für eine Säure Chlorwasserstoff. Ein Molekül HCl dissoziiert unter dem Einfluss von Wasser in 1 einfach positiv geladenes hydratisiertes Wasserstoff-Ion und 1 einfach negativ geladenes hydratisiertes Chlorid-Ion. Die wässrige Lösung des Chlorwasserstoffs sind die Ionen im Wasser. Man bezeichnet diese Lösung als Salzsäure. Wir wollen die Ionen noch schnell notieren. Es bilden sich Wasserstoff-Ionen und Chlorid-Ionen. Als Beispiel für eine Base wählen wir Natriumhydroxid. Ein Teilchen Natriumhydroxid dissoziiert unter dem Einfluss von Wasser in 1 einfach positiv geladenes hydratisiertes Natrium-Ion und in 1 einfach negativ geladenes hydratisiertes Hydroxid-Ion. Die wässrige Lösung des Natriumhydroxids, das heißt, die Ionen in wässriger Lösung bezeichnet man als Natronlauge. Wir notieren: Es bilden sich Natrium-Ionen und Hydroxid-Ionen. Wässrige Lösungen von Säuren und Basen bezeichnet man als Elektrolyte. Sie sind in der Lage den elektrischen Strom zu leiten. 2.Brönsted-Definition. Wir haben in Abschnitt 1 gelernt, dass Säuren unter dem Einfluss von Wasser H+ Ionen, Protonen, liefern, während Basen unter den gleichen Bedingungen Hydroxid-Ionen, OH- Ionen, bilden. Für die Erklärung der Neutralisationsreaktion reicht diese Definition von Säuren und Basen aus. Es gibt aber auch Fälle, wo sie an ihre Grenzen stößt. Das klassische Beispiel dafür ist die Reaktion von NH3, Amoniak, mit H20 Wasser. Im Ergebnis entsteht NH4+, ein Amonium-Ion. Außerdem bildet sich OH-, ein Hydroxid-Ion. Wie lässt sich erklären dass Amoniak, NH3, in wässriger Lösung basisch reagiert? Eine Erklärung dafür fand Brönsted. Die erweiterte Säure-Base-Definition nach Brönsted lautet: Säuren sind Protonendonatoren. Basen sind Protonenakzeptoren. Die erweiterte Definition schließt die Ursprüngliche in sich ein. Damit kann die ursprüngliche Definition geschlossen werden. 3.Protolyse. Bei chemischen Reaktionen gibt es keine reinen Wasserstoff-Ionen, keine reinen Protonen. Siehe auch das Video: Das nackte Proton. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Reaktionen mit Protonenübergang. Diese werden als Protolyse bezeichnet. Als Beispiel hierfür möchte ich eine einfache, aber wichtige Protolyse, die Protolyse des Wassers anführen. 2 Wassermoleküle reagieren miteinander und es entsteht ein Hydronium-Ion und ein Hydroxid-Ion. Zwischen den Wassermolekülen findet die Übertragung eines Protons statt. Wir merken uns: Das neu Entstandene positiv geladenen Ion H3O+ heißt Hydronium-Ion. Das Hydronium-Ion, H3O+, interagiert mit dem Wasser und wird dadurch hydratisiert. Es bilden sich größere Teilchen. Eines der wichtigsten Gebilde ist dabei das Ion H9O4+. Dieses besitzt Tetraederstruktur. 4.Holzverbrennung. Ihr werdet euch fragen: Was hat Holzverbrennung mit Säuren und Basen zu tun? Nun wartet es ab. Wir starten mit neutralem organischen Material, zum Beispiel Holz. Holz wird verbrannt. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. Es bildet sich ein Gas und ein Feststoff, Asche entsteht. Das Gas ist zu großen Teilen Kohlenstoffdioxid CO2. Die Asche besteht hauptanteilig aus Kaliumoxid K2O. Versetzt man das Gas Kohlenstoffdioxid mit Wasser, so bildet sich eine Säure, Kohlensäure. Der Feststoff liefert mit Wasser Kaliumhydroxid. Vereinigt man beiden Lösungen, die Säure und die Base, so setzt Neutralisation ein. Es entsteht ein Salz und Wasser. Das Salz ist Kaliumcarbonat, Pottasche. Salz und Wasser ergeben zusammen eine neutrale Reaktion. Wir sind bei neutral gestartet und wieder bei neutral angelangt. Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute! Auf Wiedersehen!