In der Gleichung: HIn \rightleftharpoons { H}^{ +}+ { In}^{ –} ist die schwache Säure HIn im Gleichgewicht mit ihrem ionisierten Anion In- dargestellt. Bei dieser Reaktion verschiebt die Zugabe einer Säure das Indikatorgleichgewicht nach links. Umgekehrt verschiebt die Zugabe einer Base das Indikatorgleichgewicht nach rechts. Im Falle des Indikators Methylorange ist das HIn rot und die ionisierte In- Form gelb gefärbt. In diesem Beispiel: { K}_{ a}\quad =\quad \frac { \left \left}{ \left} Für Methylorange gilt Ka = 1, 6 X 10-4 und pKa = 3, 8. Entstehung von Säuren und Basen Entstehung von Säuren und Basen. Die neutrale (rote) und die dissoziierte (gelbe) Form des Indikators liegen bei pH = 3, 8 in gleichen Konzentrationen vor. Das Auge ist empfindlich für Farbänderungen über einen Bereich von Konzentrationsverhältnissen von etwa 100 oder über zwei pH-Einheiten. Unterhalb von pH 2, 8 ist eine Lösung, die Methylorange enthält, rot, oberhalb von etwa 4, 8 ist sie deutlich gelb. MethylorangeDas Molekül Methylorange wird häufig als Indikator bei Säure-Base-Gleichgewichtsreaktionen verwendet.
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Abb. 2 Versuch I: Hydrogenchlorid-Gas und Indikatorpapier (Created with Chemix) Versuch II: Hydrogenchlorid löst sich in Wasser Hydrogenchlorid löst sich sehr gut in Wasser und der Universalindikator ändert seine Farbe auf rot. Abb. 3 Versuch II: Einleiten von Hydrogenchlorid in Wasser Versuch III: Ammoniakspringbrunnen Ammoniak löst sich sehr gut in Wasser und der Universalindikator ändert seine Farbe auf blau. Abb. 4 Versuch III: Ammoniakspringbrunnen Säure-Definition nach Brönsted Die im Folgenden vorgestellte Säure-Base-Theorie wurde, unabhängig voneinander, von zwei Professoren für Physikalische Chemie, dem Dänen Johannes Nicolaus Brönsted und dem Engländer Thomas Martin Lowry, entwickelt. Da die Arbeiten von Brönsted umfassender waren, wird zumeist sein Name mit diesem Konzept verbunden. Säuren und Basen - Grundlagen Säure und Base - Grundlagen. Nach dieser neuen Theorie werden Säuren und Basen folgendermaßen definiert: Säuren sind Moleküle oder Ionen, die bei einer Reaktion Protonen abgeben. Sie werden daher als Protonendonatoren bezeichnet.
Aufgabe Brönsted Aufgabe Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe Grundwissen zu dieser Aufgabe Anorganische Chemie Säuren und Basen
2. Definition pH-Wert (4:44) Der pH-Wert ist nur für wässrige Lösungen definiert. Er gibt Aufschluss über den sauren bzw. Einführung in das thema säuren und basen. basischen Charakter von Lösungen. Seine Grundlage ist, aufgrund des Lösungsmittel Wassers, die Autoprotolyse des Wassers (5:05): Wasser dissoziiert zu Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen: 2 H 2 0 ⇄ H 3 O + + OH - Diese Gleichgewichts-Reaktion hat Gleichgewichtskonstante K, die besagt, zu wie viel Prozent diese Reaktion stattfindet. Für dieses spezielle Protolyse-Gleichgewicht nennt man diese Konstante K W, das Ionenprodukt des Wassers, der Wert ist 10 -14 (Mol/L) 2. Dieser Zahlenwert ergibt sich so: K W = c(H 3 O +) x c(OH -) Da gleich viele Oxonium-Ionen entstehen wie Hydroxid-Ionen gilt: c(H 3 O +) = c(OH -). Nach der Konzentration der Oxonium-Ionen aufgelöst ergibt sich aus dem K W der Wert c(H 3 O +) = 10 -7 Die Formel für den pH-Wert lautet (6:48): pH = -lg ( c(H 3 O +)) Der pH-Wert ist immer dimensionslos. Gibt man den Wert für normales, destilliertes Wasser ein, so erhält man: pH = -lg (10 -7) = 7 Dh.
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