''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? ==
Schaut bitte zwischenzeitlich mal unter [[Artikel überarbeiten]] nach. --[[Benutzer:Dg|Dg]] 21:48, 13. Dez 2005 (CET)----''' Autoprotolyse'''----== '''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.
Wenn eine Flüssigkeit eine [[elektrische Leitfähigkeit ]] besitzt, so müssen in dieser Flüssigkeit [[Ionen ]] (Atome die eine Ladung besitzen) vorliegen, durch deren Wanderung der Stromtransport stattfinden kann. Wirklich reines Wasser gibt es nicht. 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. Diese Ionen entstehen durch Protonenübertragung von einem Wassermolekül zum anderen.Dieser Vorgang wird als Autoprotolyse bezeichnet (von griech. autos="selbst").
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'Die chemische Reaktion der Autoprotolyse'''=="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 dieser chemischen Reaktion erhalten wir dann ein diesem ersten Schritt zieht das Proton aufgrund seiner positiven Ladung Wasser-Moleküle an und es entsteht das '''[[Oxonium]]-Ion''' (H<sub>3</sub>0O<sup>+</sup>)(das Oxonium-Ion zieht aufgrund seiner positiven Ladung Wasser-Moleküle an und erhällt so eine Hydrathülle-nach diesem Vorgang wird es , 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]]
== 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.
=='''Das Massenwirkungsgesetz'''==
Die Ionenkonzentration der Hydronium- und Hydroxidionen liegt bei 25°C bei einer Konzentration von je 10<sup>-7</sup>mol/l.
Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt daher stark auf der linken Seite der Reaktion.
Auf das Protolysegleichgewicht lässt sich das [[Massenwirkungsgesetz ]] anwenden:
[[Bild:Texstring.png]]
Ein [[Mol ]] hat die Masse von 18,0g g und ein Liter Wasser besitzt bei 25°C die Masse von 997g997 g. Daraus folgt, dass ein Liter Wasser 55,4 mol Wasser-Moleküle enthält. Die Wassermolekül-Konzentration beträgt also 55,4 mol*l<sup>-1</sup>L. Die Konzentration der Hydroxid- und Hydroniumionen Oxonium[[ionen]] beträgt jeweils 10<sup>-7</sup>mol*l<sup>-1</sup>L. 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).
[[Bild: K texstring.png]]
Das Produkt der Oxonium-[[Ionen]] und der Hydroxid-[[Ionen]] muss immer gleich sein.
Das Produkt der Oxonium-Ionen und der Hydroxid-Ionen muss immer gleich sein. Wenn die Konzentration der Hydroxid-[[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 10<sup>-7</sup> auf 10<sup>-10</sup> ab, da das Produkt beider Konzentrationen immer konstant 10<sup>-14</sup> ergibt.
== Das Ionenprodukt ==
Die Wasserkonzentration in einer verdünnten Lösung beträgt immer 55,55 mol/L. Daher lässt sich die Gleichung des Massenwirkungsgesetzes umformen:
=='''Das Ionenprodukt'''==Diese Gleichung dient zur Berechnung des Ionenproduktes, welches konstant bleibt und daher 10<sup>-14</sup> ergeben muss, da die Konzentration der Hydroxid-[[Ionen]] und Oxonium-[[Ionen]] jeweils 10<sup>-7</sup> mol/L ergeben muss.
== Der pH-Wert, der pOH-Wert und der pK<sub>w</sub>-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 10<sup>-14</sup> ergeben muss, da die Konzentration der Hydroxid-Ionen und Hydronium-Ionen jeweils 10<sup>-7</sup> mol/l ergeben muss[[Bild:POH_texstring.png ]]
[[Bild:PKw texstring.png]]
Der pH-Wert wird also aus der Konzentration der Oxonium-[[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.
Bei einem Temperaturunterschied verändert sich das Ionenprodukt K<sub>w</sub> sowie die Gleichgewichtskonstante K.
=='''Der pH-Wert, Aufgabe zur Berechnung der Konzentration der pOHOxonium-Wert und der pK<sub>w</sub>Hydroxid-Wert'''Ionen == Anhand der Hydroxid-Ionen und der Hydronium-Ionen lässt sich auch der pH-Wert, der pOH-Wert und der pK<sub>w</sub>-Wert durch folgende Formeln ermitteln:[[Bild:PH texstring.png ]] [[Bild:PKw texstring.png ]] [[Bild:PKw texstring.png]]
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 K<sub>w</sub> 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 ]]
