Starke von Sauren und Basen

Sauren und Basen gehoren zu den potentiellen Elektrolyten. Sie gehen unter dem Einfluss des Losungsmittels Wasser in Ionen uber. Eine starke Saure liegt in wassriger Losung voll – standig protolysiert vor, solange sich ihre Konzentration in ublichen Bereichen bewegt.

Starke Sauren gibt es relativ wenige. Fur bauchemisch relevante Problemstellungen sind vor allem die Salzsaure, die Salpetersaure und die Schwefelsaure von Bedeutung. Zu den starken (Bronsted)Basen gehort in erster Linie das Hydroxidion, das aus der Auflosung von Alkalimetallhydroxiden (z. B. NaOH, KOH) oder von Erdalkalimetallhydroxiden (z. B. Ca(OH)2, Ba(OH)2) stammen kann. Alle angefuhrten Metallhydroxide sind echte Elektro – lyte. Weitere Beispiele fur starke Basen sind das Phosphation (P043~) und das Carbonation (C032“). Eine sehr starke Base wie das Oxidion O2" liegt in wassriger Losung vollstandig protoniert als OFT-Ion vor (Gl. 6-55, 6-56).

Schwache Sauren und schwache Basen protolysieren in wassriger Losung nur unvollstan – dig unter Bildung von H30+- bzw. OH’-Ionen. Zu den schwachen Sauren gehoren die meisten organischen Sauren, wie Essigsaure, Ameisensaure, Zitronensaure und Milchsaure, aber auch anorganische Sauren wie Kohlensaure und Kieselsaure sowie die Hydro – genphosphationen H2P04", HP042". Zu den schwachen Basen gehoren vor allem Ammo – niak NH3 und die strukturell vom Ammoniak abgeleiteten Amine.

Fur quantitative Aussagen zur Starke von Sauren und Basen ist der pH-Wert (,,Sauregrad“) nicht geeignet, obwohl gerade pH-Wert und Saurestarke falschlicherweise haufig gleichge – setzt und unkorrekt verwendet werden. Einige Beispiele sollen diesen Sachverhalt verdeut – lichen: Bei einer pH-Wert-Messung bestimmt man den sauren bzw. alkalischen Charakter einer Losung, also die Konzentration an Hydroniumionen H30+. Die Konzentration an H30+ hangt aber von zwei GroBen ab: Zum einen von der Saurestarke der gelosten Saure (Base) und zum anderen von deren Ausgangskonzentration. Obwohl beispielsweise Salz­saure gegeniiber Essigsaure die deutlich starkere Saure ist, ergibt sich fur eine 10-4 mol/1 Salzsaurelosung ein pH-Wert von 4. Dagegen erhalt man fair eine 1 molare Essigsaurelo – sung einen pH-Wert von 2,4. Die konzentriertere jedoch schwachere Saure zeigt demnach
einen kleineren pH-Wert (oder hoheren Sauregrad) als die verdun ntere, aber starkere Salz­saure.

Geht man von gleich konzentrierten Sauren (z. B. 0,1 mol/1) aus, erhalt man fur die Salz­saure einen pH-Wert von 1, ffir Essigsaure jedoch einen pH-Wert von 2,88. In der 0,1 mol/1 Essigsaure betragt demnach die H30+-Konzentration 1,32 • 10"3 mol/1 und nicht 10"1 mol/1 wie in der Salzsaure. Sie ist damit etwa 76 mal kleiner als in der 0,1 mol/1 Salzsaure. Die – ser Sachverhalt lasst sich leicht experimentell anhand der Reaktion beider Sauren mit un – edlen Metallen wie A1 und Mg uberprtifen. Mit Salzsaure ist eine deutlich starkere Wasser- stoffentwicklung zu beobachten als mit Essigsaure.