Säuren & Basen

Question 1

Wie definiert Arrhenius Säuren & Basen?

Answer 1

Säuren dissoziieren in wässriger Lösung & erhöhen die Protonenkonzentration (H+) –> H+-Produzenten

Basen dissoziieren in wässriger Lösung & erhöhen die Hydroxidionenkonzentration (OH-) –> OH- Produzenten

–> Je stärker die Dissoziation, desto stärker die Säure/Base

Question 2

Was sind Nachteile der Arrhenius Theorie?

Answer 2

1. Beschränkung auf Wasser als Lösungsmittel
2. Beschränkung der Basen auf hydroxylhaltige Verbindungen -> Basen wie NH3 werden nicht erfasst

Question 3

Wie definiert Brönsted Säuren/Basen?

Answer 3

Säuren = Protonendonatoren
Basen = Protonenakzeptoren

Question 4

Was bestimmt die Stärke von Brönsted Säuren/Basen?

Answer 4

die Gleichgewichtslage

HA <-> H⁺ + A-

Wenn das Gleichgewicht stark nach rechts verschoben ist, ist die Säure stark. Umgekehrt gilt für schwache Säuren, dass das Gleichgewicht eher links bleibt, was ihre schwächere Protonenabgabe zeigt

Question 5

Was ist laut Brönsted eine starke Säure/Base?

Answer 5

Säure = Molekül mit hohe Tendenz zur Abgabe von Protonen

Basen = Molekül mit hoher Tendenz zur Aufnahme von Protonen

Question 6

Was sind Ampholyte?

Answer 6

Moleküle, die sowohl als Säure als auch als Base reagieren können. Säure/Basencharakter hängt vom Reaktionspartner ab

Question 7

Welche Verbindungen sind vor allem Ampholyte?

Answer 7

Stoffe mittlerer Dissoziationsstufe mehrwertiger Protolyte

-> z.B. HCO3- , H20, NH3, HSO4- , HPO4 2

Question 8

Beschreibe den nivellierenden Effekt von Wasser

Answer 8

=> Alle starken Säuren/Basen erreichen in Wasser dasselbe Säure/Basenniveau, da sie vollständig in H3O+ bzw. OH-Ionen dissoziieren.

Starke Säuren/Basen wie HCL,HNO3, H2SO4 sind gleich stark , da sie vollständig in Wasser dissoziieren und nur H30+ Ionen bilden

–> Unabhängig davon, wie stark eine Säure theoretisch wäre, wird sie in Wasser nie stärker als die Konzentration von H3O+ Ionen, die sie in Lösung freisetzen kann

Question 9

Was ist die stärkste Säure in wässriger Lösung?

Answer 9

H3O+

Question 10

Was ist die stärkste Base in wässriger Lösung?

Answer 10

OH-

Question 11

Definiere Säuren nach der Lewis Theorie

Answer 11

Säuren sind Elektronenpaar-Akzeptoren

–> Molekül/Ion mit einer *Elektronenpaarlücke

Question 12

Definiere Basen nach der Lewis Theorie

Answer 12

Basen sind Elektronenpaar-Donatoren (verfügen über ein freies Elektronenpaar)

Question 13

Was unterscheidet die Lewis Theorie von der Brönsted Theorie?

Answer 13

Lewis Theorie ist unabhängig von H⁺ Ionen!

Question 13

Was sind Säure-Base Reaktionen nach Lewis?

Answer 13

Bildung kovalenter Bindungen zwischen Elektrophilen (Säuren) und Nucleophilen (Basen)

Question 14

Warum ist jede Brönsted Base auch eine Lewis Base?

Answer 14

Eine Brønsted-Base kann ein Proton aufnehmen.
Eine Lewis-Base ist ein Molekül oder Ion, das ein Elektronenpaar zur Verfügung stellen kann, um eine kovalente Bindung zu bilden

–> Da das Aufnehmen eines Protons bedeutet, dass ein Elektronenpaar für die Bindung mit dem Proton genutzt wird, erfüllt jede Brønsted-Base auch die Kriterien einer Lewis-Base.

Question 15

Welche Verbindungen sind häufige Lewis Säuren?

Answer 15

1. Verbindungen, in dem ein Atom die Oktettregel noch nicht erfüllt hat
2. Metall-Kationen die Zentralatom in chem. Komplexen sind z.B. Al 3+
3. Verbindung mit polarisierten Doppelbindungen z.B. Co2 (es entsteht eine Elektronenpaarlücke, da O die Elektronen aufgrund der starken Elektronen zu sich zieht-> Bildung einer partiellen pos. Ladung)
4. Halogenide (F, Cl, Br, I) mit ungesättigter Koordination

Question 16

Welche Aussage trifft nicht zu?

A) Nach Arrhenius sind Basen Verbindungen, die Protonen
aufnehmen können
B) Lewis-Säuren sind Moleküle oder Ionen mit einer
Elektronenpaarlücke
C) Bei einem korrespondierenden Säure/Base-Paar beträgt die Summe von pKa- und pKb-Wert in Wasser immer 14
D) Essigsäure kann als Ampholyt reagieren
E) Brønsted-Basen sind stets auch Lewis-Basen

Answer 16

A) Arrhenius sagt, dass OH- Ionen vorhanden sein müssen!

Question 17

Was ist für die Säurestärke bedeutender EN oder Atomgröße?

Answer 17

Atomgröße

Question 18

Was sind binäre Säuren?

Answer 18

Verbindungen mit Baugruppe H-Z
z.B. HCl, HBr, HI

Question 19

Innerhalb der Periode nimmt die Säurestärke von links nach rechts….

Answer 19

zu , da steigende EN (Nichtmetall zieht stärker am Bindungslelektron, was die Bindung H - Z polarisiert)

Question 20

Innerhalb der Gruppe nimmt die Säurestärke von oben nach unten….

Answer 20

zu, da steigende Atomgröße (VE sind schlechter gebunden, Protonen werden leichter abgegeben)

Question 21

Sortiere die Verbindungen nach Säurestärke

HBr , HCl, HF, HI

Answer 21

HF < HCl < HBr < HI

Question 22

Was sind Oxosäuren?

Answer 22

Säuren der Baugruppe H-O-Z

Question 23

Merkmal der Oxosäuren?

Answer 23

Je höher die EN des Atom Z ist, desto stärker die Säure
Je mehr O-Atome an das Atom Z gebunden sind, desto stärker die Säure.

Question 24

Beispiele für Oxosäuren?

Answer 24

HOI - Iodwasserstoffsäure HOBr - Bromwasserstoffsäure HOCl - Chlorwasserstoffsäure

Question 25

Sortiere die Säuren und erkläre warum: HClO4, HClO2, HClO, HClO3

Answer 25

HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 Je mehr Sauerstoffatome, desto stärker ist die Säure.

Question 26

Warum nimmt die Acidität **mehrprotoniger Säuren** mit fortschreitender Protolyse ab?

Answer 26

->da Protonen schwerer aus der Bindung trennbar sind -> Je **weniger H-Atome und umso mehr O-Atome, desto acider**

Question 27

Sortiere die Oxosäuren nach Acidität. H2PO4, H3PO4, HClO4

Answer 27

HClO4 > H2PO4 > H3PO4

Question 28

Was ist die Autoprotolyse?

Answer 28

Eine chemische Gleichgewichtsreaktion und erfolgt durch **Protonenübergang zwischen den Wassermolekülen**, da Wasser amphotere Eigenschaften besitzt -> Bildung von H3O+ & OH-

Question 29

Warum ist destilliertes Wasser gering elek. leitfähig?

Answer 29

aufgrund der Autoprotolyse des Wasser entstehen **geladene Ionen, die den Transport von Elektronen ermöglichen**

Question 30

pKs-Wert für eine **sehr starke Säure**

Answer 30

<0

Question 31

pKs-Wert für eine **starke Säure**

Answer 31

0-4,5

Question 32

pKs-Wert für eine **schwache Säure**

Answer 32

4,5-9,5

Question 32

pKs-Wert für eine **sehr schwache Säure**

Answer 32

9,5-14

Question 33

pKs-Wert für eine **überaus schwache Säure**

Answer 33

> 14

Question 34

Ks * KB =

Answer 34

10^-14

Question 35

pKs + pKb =

Answer 35

14

Question 36

Wie berechnet man den pH & den pOH-Wert für **starke Säuren/Basen**?

Answer 36

pH= -log c0(H+) mol/L pOH = -log c0(OH-) mol/L

Question 37

Wie berechnet man den pH & den pOH-Wert für **schwache Säuren/Basen?**

Answer 37

pH= 1/2 (**pKs** - log c0(HA) mol/L pOH= 14 - 1/2(**pKb** - loc c0(A-) mol/L

Question 38

Warum gilt bei schwachen Säuren c0(HA) = c(HA)?

Answer 38

Schwache Säuren dissoziieren in Wasser nur geringfühig

Question 39

Berechnung von Pufferlösungen (Hendersson-Hasselbach Gleichung)

Answer 39

pH= pKs + log c(A-)/ c(HA)

Question 40

Beispiele für eine Säurereaktion und eine Basereaktion?

Answer 40

a.) H2O + NH3 -> NH4+ + OH- b) OH- + H+ --> H2O

Question 41

Wie berechnet sich der pKb?

Answer 41

= -log[c(OH-)^2) / c0(A-)]

Question 42

Wie berechnet sich der pKs?

Answer 42

pKs = -lg[c(H+)^2 / c0(HA)]

Question 43

Wie groß ist das Ionenprodukt von Wasser? Wie groß ist die Konzentration von H+ und OH-?

Answer 43

1,0 + 10^-14 mol^2/l^2 c(H+) = 1,0 + 10^-7 mol/l