''Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet {{navi|Säure-Base-Reaktionen|Brönsted-Theorie}}<br>''Fertigstellung bis zum 28. November 2005''[[Bild:Baustelle.gif]]== Was versteht man unter Autoprotolyse? ==
Bestimmte Stoffe, die sowohl als [[Säure]] als auch als [[Base]] reagieren können nennt man Ampholyte. Einige dieser Stoffe reagieren auch als Säure und als Base mit sich selbst - sie protolysieren.
Das bekannteste Beispiel hierfür ist das Wasser.
Schaut bitte zwischenzeitlich mal unter Wenn eine Flüssigkeit eine [[Artikel überarbeitenelektrische Leitfähigkeit]] nach. --besitzt, so müssen in dieser Flüssigkeit [[Benutzer:Dg|DgIonen]] 21:48(Atome die eine Ladung besitzen) vorliegen, 13durch deren Wanderung der Stromtransport stattfinden kann. Dez 2005 (CET)
Wirklich reines Wasser gibt es nicht. Selbst mehrfach [[destilliertes Wasser]] enthält immer noch Fremdteilchen, z. B. aus der Glaswand des Destillationskolbens und aus der Luft aufgenommenes CO<sub>2</sub>.
Aber selbst wenn es uns gelingen würde, absolut reines Wasser herzustellen, würden selbst dort [[Ionen]] in geringer Konzentration vorliegen.
Diese [[Ionen]] entstehen durch [[Proton]]enübertragung von einem [[Wasser]][[molekül]] zum anderen.
Dieser Vorgang wird als Autoprotolyse bezeichnet (von griech. ''autos'' = "selbst").
----== Die chemische Reaktion der Autoprotolyse ==
Ein Wassermolekül wirkt also als Säure, ein Anderes als Base, d. h. eines von zwei Wassermolekülen gibt dem benachbarten [[Molekül]] ein [[Proton]] ab, welches von diesem Wassermolekül aufgenommen wird.
Nach diesem ersten Schritt zieht das Proton aufgrund seiner positiven Ladung Wasser-Moleküle an und es entsteht das '''[[Oxonium]]-Ion''' (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>, veraltet auch als ''Hydronium'' oder ''Hydroxonium-Ion'' bezeichnet), welches aufgrund seiner Ladung das ebenfalls neu gebildete Hydroxid-Ion (OH<sup>-</sup>) anzieht.
[[Bild:Formel_10.gif]]
== Autoprotolyse Das Massenwirkungsgesetz ==
Für Wasser gilt: Die [[ Stoffmengenkonzentration|Konzentration ''c'']] der Oxonium- und Hydroxid[[ionen]] liegt bei 25°C bei je 10<sup>-7</sup>mol/L.
Bestimmte Stoffe, die sowohl als Säure als auch als Base reagieren können nennt man Ampholyte. Einige Das Gleichgewicht dieser Stoffe reagieren auch als Säure und als Base mit sich selbst- sie protolysieren.Das bekannteste Beispiel hierfür ist das WasserReaktion liegt daher stark auf der linken Seite der Reaktion.
Wenn eine Flüssigkeit eine Leitfähigkeit besitzt, so müssen in dieser Flüssigkeit Ionen (Atome die eine Ladung besitzen) vorliegen, durch deren Wanderung der Stromtransport stattfinden kann.Auf das Protolysegleichgewicht lässt sich das [[Massenwirkungsgesetz]] anwenden:
Wirklich reines Wasser gibt es nicht[[Bild:Texstring. Selbst mehrfach destilliertes Wasser enthält immer noch Fremdteilchen, z.B. aus der Glaswand des Destillationskolbens.Aber selbst wenn es uns gelingen würde, absolut reines Wasser herzustellen, würden selbst dort Ionen in geringer Konzentration vorliegen. png]]
Diese Ionen entstehen durch Protonenübertragung Ein [[Mol]] hat die Masse von einem 18 g und ein Liter Wasser besitzt bei 25°C die Masse von 997 g. Daraus folgt, dass ein Liter Wasser 55,4 mol Wasser-Moleküle enthält. Die Wassermolekül zum anderen.Dieser Vorgang wird als Autoprotolyse bezeichnet (von griech-Konzentration beträgt also 55,4 mol/L. autos="selbst")Die Konzentration der Hydroxid- und Oxonium[[ionen]] beträgt jeweils 10<sup>-7</sup>mol/L.
Wir setzen diese Werte nun in das [[BildMassenwirkungsgesetz]] ein (Erinnerung:Formel_10.gifdie Konzentrationen der Ausgangsstoffe unter den Bruchstrich und die [[Konzentration]]der Produkte über dem Bruchstrich).
Ein Wassermolekül wirkt also als Säure, ein Anderes als Base, d.h. eines von zwei Wassermolekülen gibt dem benachbarten Molekül ein Proton ab, welches von diesem Wassermolekül aufgenommen wird. Nach dieser chemischen Reaktion erhalten wir dann ein Oxonium-Ion(H<sub>3</sub>0<sup>+</sup>)(das Oxonium-Ion zieht aufgrund seiner positiven Ladung Wasser-Moleküle an und erhällt so eine Hydrathülle-nach diesem Vorgang wird es als Hydronium-Ion bezeichnet), welches aufgrund seiner Ladung das ebenfalls neu gebildete Hydroxid-Ion(OH<sup>-</sup>)anzieht[[Bild: K texstring.png]]
Das Produkt der Oxonium-[[Ionen]] und der Hydroxid-[[Ionen]] muss immer gleich sein.
Die Ionenkonzentration Wenn die Konzentration der HydroniumHydroxid- und Hydroxidionen liegt bei 25°C bei einer [[Ionen]] z.B. von 10<sup>-7</sup> auf 10<sup>-4</sup> erhöht wird, so nimmt auch automatisch die [[Konzentration ]] der Hydroxid-[[Ionen]] von je 10<sup>-7</sup>molauf 10<sup>-10</sup> ab, da das Produkt beider Konzentrationen immer konstant 10<sup>-14</l.Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt daher stark auf der linken Seite der Reaktionsup> ergibt.
Auf das Protolysegleichgewicht lässt sich das Massenwirkungsgesetz anwenden:== Das Ionenprodukt ==
[[BildDie Wasserkonzentration in einer verdünnten Lösung beträgt immer 55,55 mol/L. Daher lässt sich die Gleichung des Massenwirkungsgesetzes umformen:Texstring.png]]
Ein Mol hat die Masse von 18,0g und ein Liter Wasser besitzt bei 25°C die Masse von 997g. Daraus folgt, dass ein Liter Wasser 55,4 mol Wasser-Moleküle enthält. Die Wassermolekül-Konzentration beträgt also 55,4 mol*lK = (H<sub>2</sub>O)<sup>2</sup> = K<sub>w</sub> = ''c''(H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) <b>·</b> ''c''(hochOH<sup>-1</sup>). Die Konzentration der Hydroxid- und Hydroniumionen beträgt jeweils = 10(hoch<sup>-7) 14</sup>mol*l(hoch<sup>2</sup> <b>·</b> L<sup>-1).Wir setzen diese Werte nun in das Massenwirkungsgesetz ein( Erinnerung: die Konzentrationen der Ausgangsstoffe unter den Bruchstrich und die Konzentration der Produkte über dem Bruchstrich)2</sup>
Diese Gleichung dient zur Berechnung des Ionenproduktes, welches konstant bleibt und daher 10<sup>-14</sup> ergeben muss, da die Konzentration der Hydroxid-[[Bild: K texstring.pngIonen]] und Oxonium-[[Ionen]]jeweils 10<sup>-7</sup> mol/L ergeben muss.
Das Produkt == Der pH-Wert, der OxoniumpOH-Ionen Wert und der Hydroxid-Ionen muss immer gleich sein. Wenn die Konzentration der Hydroxid-Ionen z.B. von 10(hoch -7) auf 10(hoch-4) erhöht wird, so nimmt auch automatisch die Konzentration der Hydroxid-Ionen von 10(hoch-7) auf 10(hoch-10) ab, da das Produkt beider Konzentrationen immer konstant 10(hochpK<sub>w</sub>-14)ergibt. Wert ==
Die Wasserkonzentration in einer verdünnten Lösung beträgt immer 55Anhand der Hydroxid-[[Ionen]] und der Oxonium-[[Ionen]] lässt sich auch der [[pH-Wert]],55 molder [[pOH-Wert]] und der pK<sub>w</l. Daher lässt sich die Gleichung des Massenwirkungsgesetzes umformensub>-Wert durch folgende Formeln ermitteln:
Diese Gleichung dient zur Berechnung des Ionenproduktes,welches konstant bleibt und daher 10hoch-14 ergeben muss, da die Konzentration der Hydroxid-Ionen und Hydronium-Ionen jeweils 10hoch-7 mol/l ergeben muss[[Bild:POH_texstring.png ]]
Anhand der Hydroxid-Ionen und der Hydronium-Ionen lässt sich auch der pH-Wert, der pOH-Wert und der pKw-Wert durch folgende Formeln ermitteln[[Bild:PKw texstring.png]]
Der pH-Wert wird also aus der Konzentration der Oxonium-[[Bild:PH texstring.png Ionen]] bestimmt, während man den pOH-Wert über die Hydroxid-[[Ionen]] ermittelt. Der pKw-Wert ist die Summe des pH-Wertes und des pOH-Wertes.
[[Bild:PKw texstringBei einem Temperaturunterschied verändert sich das Ionenprodukt K<sub>w</sub> sowie die Gleichgewichtskonstante K.png ]]
[[Bild:PKw texstring.png]]== Aufgabe zur Berechnung der Konzentration der Oxonium- und Hydroxid-Ionen ==
Der Eine verdünnte Säure-Lösung besitzt den pH-Wert wird durch 3,2. Wie groß sind die Anzahl an Hydronium Konzentrationen der Oxonium-Ionen bestimmt, während man den pOH-Wert aufgrund und der Hydroxid-Ionen ermittelt.Der pKw-Wert ist die Summe des pH-Wertes und des pOH-Wertes.?
Bei einem Temperaturunterschied verändert sich das Ionenprodukt Kw sowie die Gleichgewichtskonstanze K.gegeben: pH-Wert: 3,2
gesucht: ''c''(H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) und ''c''(OH<sup>-</sup>)
Rechnung: uns ist bekannt-> pH-Wert: 3,2 (einsetzen in die Formel) 3,2 + pOH =14 ---> pOH = 10,8
Lösung:
QuellenKonzentration der Oxonium-Ionen:"Chemie heute10<sup>-SekundarbereichII"3, Schroedelhttp://chimge.unil.ch/De/ph/1ph4.htmhttp://www.chemieseite.de/anorganisch/node28.phphttp://www.u-helmich.de/che/12/01-sb/0102/http://www.mhttp:/2</www.chemie-master.de/index.html?httpsup> da [[Bild://www.chemie-master.de/lex/begriffe/a19.htmluenster.org/uiw/fach/chemie/lexikon/inhalt/autoprotolyse.htmhttp://www.vs-c.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_10/vlu/autoprotolyse.vlu/Page/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_10/kap10_2/kap10_2a.vscmlPH texstring.htmlpng ]]
Konzentration der Hydroxid-Ionen: 10<sup>-10,8</sup> da [[Bild:POH_texstring.png ]]
