Chemie Säure - Base Gleichgewichte

Vorlesung Allg. Chemie 1 Universität Bern Nach "Chemie"; Charles E. Mortimer, Ulrich Müller, 10. Auflage, Thieme Verlag

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Charlotte Müller

Kartei Details

Karten	22
Sprache	Deutsch
Kategorie	Chemie
Stufe	Universität
Erstellt / Aktualisiert	06.11.2013 / 18.06.2020
Weblink	https://card2brain.ch/box/chemie_saeure_base_gleichgewichte
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Brønsted Konzept

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Übertragung / Aufnahme von Protonen H⁺

Bronsted Säure: Protonen-Donator

Bronsted Base: Protonen-Akzeptor

Lewis Konzept

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Übertragung / Aufnahme von nicht bindenden Elektronenpaaren nEP's

Lewis-Säure: Elektronenpaar-Akzeptor

Lewis-Base: Elektronenpaar-Donator

5 Arten Protonensäuren

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Halogensäuren (HF, HCl, HBr, HI)
Oxosäuren (H₂SO₄, H₃PO₄, HNO₃)
Hydroxysäuren (Si(OH)₄, Te(OH)₆)
Aquasäuren (Mⁿ⁺(H₂O)_m)
Supersäuren (H₂F⁺)

Def. pH-Wert

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-log[H₃O⁺]

0 < pH < 14 ( c(H₃O⁺) von 1 - 10^-14 M )

pH = 0.5 (pK_s - log(c₀)) (selbes gilt für pOH mit pK_b)

Dissoziationskonstante im Medium M

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K_D(M) = [HM⁺][R^-] / [HR][M]

Edukte / Produkte

Säurekonstante und Ionenprodukt

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K_a = [H₃O⁺][R^-] / [HR]

K_w = [H₃O⁺][OH^-]

Def. pK_a

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- log₁₀ K_a = pK_a

gross, negativ, wenn starke Säure

Gleichungen Ladungsneutralität und Massenerhaltung

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[H₃O⁺] = [OH^-] + [R^-]

[HR]₀ = [HR] + [R^-]

Dissoziationsgrad

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α = K_a / ( (K_w)^1/2 + K_a ) < 1

wird grösser bei kleiner Konzentration

Puffergleichung

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Henderson-Hasselbalch-Gleichung

pH = pK_a + log ( [R^-]₀ / [HR]₀ )

Def. Protonenaffinität

A_p = - dH°_p

Konzentration H⁺

c(H⁺) = -0.5 K_s + (0.25 K_s² + K_sc₀)^0.5

Annäherung bei sehr schwachen Säuren:

c(H⁺) = ( K_sc₀)^0.5

Def. amphoter oder amphiprotisch

Substanzen, die sowohl als Säuren als auch als Basen auftreten können.

Bsp. Wasser, Ammoniak, HSO₄^-, HPO₄^-

Säurestärke bei Brønsted Säuren

Je grösser die Atomgrösse / EN, desto stärker ist die Säure.

(Bei zwei Atomen einer Periode wirkt die EN, bei zwei Atomen einer Gruppe die Atomgrösse)

Oxosäuren Säurestärke

H-O-Z

Je elektronegativer Z, desto stärker ist die Säure (O werden e^- entzogen --> zieht e^- vom H stärker zu sich, Abspaltung des p⁺ wird erleichtert)

Oxosäuren Säurestärke

H-O-Z-O

Je mehr O-Atome an Z gebunden, desto stärker ist der Effekt, desto saurer ist die Verbindung.

Kategorien Lewis Säuren (5)

Atome mit unvollständigem Elektronenoktett
Einfache Kationen
Manche Metalle (gehen Metall-Carbonyl-Verbindungen ein)
Verbindungen von Elementen, deren Valenzschale über das Elektronenoktett hinaus aufgeweitet werden kann.
Atome, deren Elektronendichte durch an sie gebundene, elektronegativere Atome, verringert wird.

Def. harte / weiche Säuren / Basen

hart: nicht polarisierbar

weich: polarisierbar

Ionenprodukt des Wassers

K_W = 1,0 * 10^-14 mol²/l² bei 25°C

pH-Wert schwacher Elektrolyte

pH = 1/2 (pK_s - lgc_s)

Protonenkonzentration in schwachen Säuren

c(H⁺) = - 1/2 K_s + (1/4K_s² + K_sc_s)^1/2 = (K_sc_s)^1/2

Aktivität

a(X) = f(X) * c(X)/mol*L^-1

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