AC2 A. Soi 11

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1 AC A. Soi 11

2 Die wichtigsten starken Säuren und ydroxidbasen (Metallhydroxide) Protolysieren vollständig. liegen in Wasser zu 100% in Ionenform, vor. Liegen in Wasser zu 100% dissoziiert, also in Ionenform, vor. Die Erdalkalihydroxyde sind in Wasser mässig bzw. schwer löslich. Aber das was sich löst liegt zu 100% dissoziiert vor. Ba() hat die höchste Löslichkeit. AC A. Soi

3 A + B C + D K [ C] [ D] Def : [ A] [ B] pk LogK Desto Grösser K, desto weiter auf der Produktseite liegt das GG und desto kleiner Ist pk. K pk GG liegt auf der Seite der: Edukte Edukte 10 1 Produkte Produkte Je Kleiner pk B desto stärker die Base. Je Kleiner pk S desto stärker die Säure AC A. Soi 1

4 Sehr starke Säuren CI CI CI CI 7.00 S.00 N N S P.16 [Fe( ] + [Fe()( ] +.6 F F.18 C C C C.75 [AI( ] + [AI()( ] +.97 C C 6.5 [Fe( ] + [Fe()( ] S S [Zn( ] + [Zn()( ] CN CN 9.1 N + N 9.5 C C [Ca( ] + [Ca()( ] [Na( ] + [Na()( ] 1.90 S S AC A. Soi Säurestärke nimmt zu Sehr schwache Säuren Säure Base pks Basenstärke nimmt zu Sehr schwache Basen Sehr starke Basen 1

5 Tabelle der pk S Werte I (pk S und pk B ) Konjugiertes Säure-Base-Paar + Cl Säure Der pk S Wert einer Säure verrät mir nicht nur die Stärke der Säure sondern auch die Stärke der konjugierten Base! Je stärker die Säure, desto schwächer die konjugierte Base. + - Cl Base pk S Für ein konjugiertes Säure Base Paar genügt also die Angabe des pk S Wertes. In Wasser ist stets: pk S + pk B = 1 Beweis Beispiel: AC A. Soi 15

6 Säure Base pks CI CI CI CI 7.00 Protolysereaktion zwischen S.00 Säuren bzw. Basen und N N S 1.90 Umrechnen von pk B oder pk S in 1.96 %Protolyse ( 0.1M Lösung) 5 pk P.16 [Fe( %Protolyse ~ ] + [Fe()( ] F F.18 pk 1.5 => 100%Protolyse C C C C.75 [AI( ] + [AI()( ] +.97 C C 6.5 [Fe( ] + [Fe()( ] S S Berechnung des Protolysegrads [Zn( ] + [Zn()( ] CN CN 9.1 und des p Wertes N + N 9.5 Säuren (pk S > 1.5) Basen (pk B > 1.5) C C [ ] [ ] 1. ; ; [Ca( ] + [Ca()( ] C0 C [Na( ] + 0 [Na()( ] 1.90 S S 1.00 [ ] Ks C0 [ ] KB C C 0 : Nominalkonzentration N N AC A. Soi 16 In Wasser ist stets: pk S Säure + pk B Konjugierte Base = 1

7 Ampholyte sind Moleküle, die sowohl als Säure als auch als Base reagieren können. pk S pk B X + X + X + Ist pk S < pk B, so überwiegt die saure Reaktion. Ist pk B < pk S, so überwiegt die basische Reaktion Aha! Das Wassermolekül ist auch ein Ampholyt Beispiel: S + pk S = 7.0 pk + B = 1.1 S + %Protolyse = 0.08% %Protolyse = 0.000% AC A. Soi 17

8 Tabelle der pk S Werte II (Gleichgewichtslage von Protolysereaktionen) Säure Base pks CI CI N F C C S CN N + C P S CI CI 7.00 N F.18 C C.76 S CN 9.1 N 9.5 C S Ausmass der Protolysereaktion : K 100% 1 K S Schema: Die stärkere Säure (kleinerer pk S ) protoniert die konjugierte Base der schwächeren Säure (grösserer pks). Das GG liegt um so weiter auf der Produktseite, je stärker die beteiligten Eduktsäuren und Eduktbasen sind. C C CN CN + C C Stärkere Säure pks =.76 Stärkere Base Schwächere Säure pks = 9.1 Schwächere Base pk = (pk S Produkt Säure pk S Edukt Säure) = (9.1.76) =.5 pk <0, also GG auf Seite der Produkte pk =.5 => K = 10.5 =818 => K % 99.% AC A. Soi 18

9 Säure Base pks CI CI Protolysereaktion zwischen CI CI 7.00 S.00 Säuren und Basen. N N 1.7 Ausgenommen Reaktionen mit Siehe hierzu Protolysereaktion von Säuren S 1.90 und Basen mit P.16 [Fe( A + B A ] + B ; K + [Fe()( ] +.6 F F.18 C C C C.75 [AI( ] + [AI()( ] +.97 C C 6.5 [Fe( ] + [Fe()( ] Ausmass der Protolysereaktion : S S K [Zn( ] + [Zn()( ] % CN CN 9.1 N + N 1 K 9.5 C C 10. Bemerkung: A + B A + B [Ca( ] + [Ca()( ] C S x C B x x x [Na( ] + [Na()( ] 1.90 bige Gleichung für wurde abgeleitet für den S S 1.00 Fall: C S = C B N N.00 AC A. Soi 19 pk = (pk S Produkt Säure pk S Edukt Säure)

10 Tabelle der pk S Werte II (Gleichgewichtslage von Protolysereaktionen) Säure Base pks CI CI N F C C S CN N + C P S CI CI 7.00 N F.18 C C.76 S CN 9.1 N 9.5 C S Z Schema: Das GG der Protolysereaktion, bei der eine schwächere Base (kleinerer pk S der konjugierten Säure) durch die konjugierte Säure (grösserer pk S ) einer stärkeren Base protoniert wird, liegt stets auf der Seite der Edukte. CN CN + Schwächere Säure pks=1 Schwächere Base Stärkere Säure pks=9.1 Stärkere Base pk = (pk S Produkt Säure pk S Edukt Säure) = ( ) =.79 pk >0, also GG auf Seite der Edukte Ausmass der Protolysereaktion : K 100% 1 K pk =.79 => K = = => K % 0.98% AC A. Soi 0