Säure-Base-Theorie nach Brönsted: Unterschied zwischen den Versionen

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(Brönsteds Theorie über Säuren)
 
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== Brönsteds Theorie über Säuren ==
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{{navi|Säure-Base-Reaktionen|Autoprotolyse}}
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[[Bild:Bronsted.jpg|right|thumb|Johannes Nicolaus Brønsted (Chemiker, 1879-1947)]]
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== Brønsteds Theorie über Säuren ==
  
http://notes.chem.usyd.edu.au/course/masters/Chem1/Special%20Topics/Acids%20Bases%20Amphoterism/br_ns1.gif Johannes Nikolaus Brönsted (Chemiker, 1879-1974)
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Johannes Nicolaus Brønsted (sprich: Brönsted) erweiterte 1923 den Säurebegriff: ''"Die den [[Säure-Base-Reaktionen|Säuren und Basen]] gemeinsame Funktion besteht in der Wanderung des [[Proton]]s."'' Demnach können [[Säuren]] [[Proton]]en abspalten (Protolyse) und werden deshalb als ''Protonendonator'' bezeichnet. Man bezeichnet dagegen Basen als ''Protonenakzeptator'', weil sie Protonen aufnehmen können. [[Chemische Stoffe]], die beides können, also sowohl Protonen aufnemen, als auch abgeben, bezeichnet man als Ampholyt. Ein Ampholyt, den jeder kennt ist das [[Wasser]].
  
Er sagte: "Die den Säuren und Basen gemeinsame Funktion besteht in der Wanderung des Protons." (1923)
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Brønsteds Theorie über Säure-Base-Reaktionen wird daher auch als Protolysereaktion bezeichnet und ist ein Beispiel für eine [[Donator-Akzeptor-Reaktion]].
  
'''Dies lässt sich wie folgt erklären:'''
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=== Säuren sind Protonenspender ===
 
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Die Säuren können H<sup>+</sup>-Ionen abspalten und werden daher als ''Protonendonator'' bezeichnet.
Säuren können Protonen abspalten ([[Protolyse]]) und werden deshalb als ''Protonendonator bezeichnet''. Man bezeichnet dagegen Basen als ''Protonenakzeptator'', weil sie Protonen aufnehmen können.
 
 
 
[[Chemische Stoffe]], die beides können, also sowohl Protonen aufnemen, als auch abgeben, bezeichnet man als Ampholyt. Ein Ampholyt, den jeder kennt ist das [[Wasser]].
 
 
 
=== Brönsteds Schlussfolgerung ===
 
 
 
Brönsted erklärte auf Grund dieser Theorie, wie [[chemische Stoffe]] reagieren können, ohne dass Wasser beteiligt ist.
 
 
 
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== Protonenempfänger ==
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=== Basen sind Protonenempfänger ===
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Die Basen können H<sup>+</sup>-Ionen aufnehmen und werden daher als ''Protonenakzeptor'' bezeichnet.
  
 
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<TD>[[Natronlauge]] + Wasserstoff</TD>
 
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== Protolyse ==
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=== Protolyse ===
Die Protolyse wird auch Protonenübertragungsreaktion genannt. Das heißt: Jede Reaktion, bei der Protonen im oder zwischen den Molekülen "wandern", ist eine Protolyse. Daher kann man alle Säure-Basen-Reaktionen als Protolyse bezeichnen (siehe auch [[Autoprotolyse]]).<BR>
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Die Protolyse wird auch Protonenübertragungsreaktion genannt. Das heißt: Jede Reaktion, bei der Protonen im oder zwischen den Molekülen "wandern", ist eine Protolyse. Daher kann man alle Säure-Basen-Reaktionen als Protolyse bezeichnen.
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# HA + BA&macr; + HB<sup>+</sup> (-> hierbei steht das A für Acid (Säure) und das B für Base.)<BR>
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# H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O [[Bild:Pfeil.gif]] H<sup>+</sup>(aq) + HSO<sub>4</sub>&macr; (aq) <BR>
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# H<sup>+</sup>(aq) + HSO<sub>4</sub>&macr;(aq) [[Bild:Pfeil.gif]] 2 H<sup>+</sup> + SO<sub>4</sub><sup>2</sup>&macr;
  
1) HA+B A&macr; +HB<sup>+</sup> (-> hierbei steht das A für Acid (Säure) und das B für Base.)<BR>
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Siehe auch: [[Autoprotolyse]], [[Protolysestufe]].
2) H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+H<sub>2</sub>O-->H+ (aq)+HSO<sub>4</sub>&macr; (aq) <BR>
 
3) H<sup>+</sup>(aq)+HSO<sub>4</sub>&macr;(aq)-->2H<sup>+</sup>+SO<sub>4</sub>&macr;
 
  
== Ampholyte: ==
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=== Ampholyte ===
Ampholyte sind Moleküle, die sowohl aus einem Säure- als auch aus einem Baseteil bestehen. Das bekannteste Beispiel ist das Wasser. Es kann sowohl Protonen aufnehmen, als auch welche abgeben.
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Ampholyte sind Moleküle, die sowohl aus einem Säure- als auch aus einem Baseteil bestehen. Das bekannteste Beispiel ist das [[Wasser]]. Es kann sowohl Protonen aufnehmen, als auch welche abgeben.
  
OH&macr;+H<sup>+</sup>-->H<sub>2</sub>O => Deshalb hängt es vom Reaktionspartner ab, wie Wasser reagiert.
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OH&macr; + H<sup>+</sup> [[Bild:Pfeil.gif]] H<sub>2</sub>O => Deshalb hängt es vom Reaktionspartner ab, wie Wasser reagiert.
  
== Korrespondierende Säure-Base-Paare ==
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=== Korrespondierende Säure-Base-Paare ===
 
Säuren haben das Bestreben, Protonen abzugeben, Basen Protonen aufzunehmen. Allerdings gibt es Basen, die Protonen stärker anziehen (starke Basen) und welche, die Protonen schwächer anziehen (schwache Basen).
 
Säuren haben das Bestreben, Protonen abzugeben, Basen Protonen aufzunehmen. Allerdings gibt es Basen, die Protonen stärker anziehen (starke Basen) und welche, die Protonen schwächer anziehen (schwache Basen).
  
 
Es gibt Säuren, die ein größeres Bestreben haben, Protonen abzugeben (starke Säuren --> [[Säurestärke]]) und welche, die ein nicht so starkes Bestreben haben, Protonen abzugeben (schwache Säuren).
 
Es gibt Säuren, die ein größeres Bestreben haben, Protonen abzugeben (starke Säuren --> [[Säurestärke]]) und welche, die ein nicht so starkes Bestreben haben, Protonen abzugeben (schwache Säuren).
  
H<sub>2</sub>O (l) + NH<sub>3</sub>(aq) --> OH&macr;(aq) + NH<sub>4</sub><sup>+</sup>(aq)
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H<sub>2</sub>O (l) + [[Ammoniak|NH<sub>3</sub>]](aq) [[Bild:Pfeil.gif]] OH&macr;(aq) + NH<sub>4</sub><sup>+</sup>(aq)
 
 
[[Bild:Broensted.jpg]]
 
  
== Neutralisation ==
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== Übung ==
Als neutral bezeichnet man Lösungen, in denen das Verhältnis von H<sup>+</sup> und OH&macr; Ionen ausgeglichen sind. Eine solche erhält man, wenn man eine Base und Säure unter folgenden Bedingungen zusammengibt:
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Wie viel [[Natriumhydroxid]] ([[NaOH]]) wird benötigt, um 1 Liter [[Natronlauge]] der Konzentration ''c''(NaOH) = 1 mol/L herzustellen?
* gleiches Volumen
 
* gleiche Konzentration
 
* vergleichbare [[Säurestärke|Säure]]- und Basestärke
 
* gleiche Anzahl der abspaltbaren H<sup>+</sup> und OH&macr; Ionen.
 
 
 
Sind alle vier Bedingungen erfüllt, bzw. ausgeglichen, wird ein [[pH-Wert]] von 7 erreicht, wie bei der folgenden Neutralisation:
 
 
 
H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>+ Cl&macr; + Na<sup>+</sup> + OH&macr; --> Na<sup>+</sup> + Cl&macr; + 2 H<sub>2</sub>O<BR>
 
[[Salzsäure]] + [[Natronlauge]] --> Kochsalzlösung
 
 
 
=== Versuchsbeschreibung ===
 
 
 
'''Geräte:'''
 
2 [[Messzylinder]] 100 mL, 1 [[Becherglas]] 250 mL
 
 
 
'''Chemikalien:'''
 
25 ml [[Natronlauge]], ''c'' = 1 mol/L,<br>
 
25 ml [[Salzsäure]], ''c'' = 1 mol/L<br>
 
 
 
'''Durchführung:'''
 
 
 
1. Abmessen von jeweils 25 ml [[Natronlauge]] und [[Salzsäure]].<br>
 
2. Beides ins [[Becherglas]] geben.<br>
 
3. Mit [[pH-Streifen]] den [[pH-Wert]] der Lösung bestimmen, oder <br>
 
4. Die Lösung eindampfen<br>
 
 
 
'''Auswertung:'''
 
Es entsteht eine neutrale Kochsalzlösung oder beim Eindampfen NaCl.
 
 
 
== Übung: ==
 
Wieviel [[Natriumhydroxid]] ([[NaOH]]) wird benötigt, um 1 Liter [[Natronlauge]] der Konzentration ''c''(NaOH) = 1 mol/L herzustellen?
 
  
 
Antwort auf der Seite: [[Brönsted-Theorie Lösungen]].
 
Antwort auf der Seite: [[Brönsted-Theorie Lösungen]].
  
== Quellen ==
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{{cb|147|108|199}}
 
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{{www2}}
<OL>
+
{{chas|12|Protolysen}}
<LI> Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. 108/109.
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{{Ex-ch09|{{fb|323}}|1|Protolyse organischer Säuren|Bestimmung des Säuregehaltes von Weißwein}}
<LI> Encarta Enzyklopädie (Artikel: Brönsted)
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{{Ex-ch09|{{fb|323}}|2|Protolyse organischer Säuren|Induktionseffekt und [[Säurestärke]]}}
<LI> Römpp Lexikon Chemie (Artikel: Säuren-Basen-Theorie)
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<LI> Bild von Brönsted : ''http://notes.chem.usyd.edu.au''
 
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Aktuelle Version vom 25. Dezember 2017, 15:33 Uhr

Säure-Base-Theorie nach Brönsted
vernetzte Artikel
Säure-Base-Reaktionen Autoprotolyse
Johannes Nicolaus Brønsted (Chemiker, 1879-1947)

Brønsteds Theorie über Säuren

Johannes Nicolaus Brønsted (sprich: Brönsted) erweiterte 1923 den Säurebegriff: "Die den Säuren und Basen gemeinsame Funktion besteht in der Wanderung des Protons." Demnach können Säuren Protonen abspalten (Protolyse) und werden deshalb als Protonendonator bezeichnet. Man bezeichnet dagegen Basen als Protonenakzeptator, weil sie Protonen aufnehmen können. Chemische Stoffe, die beides können, also sowohl Protonen aufnemen, als auch abgeben, bezeichnet man als Ampholyt. Ein Ampholyt, den jeder kennt ist das Wasser.

Brønsteds Theorie über Säure-Base-Reaktionen wird daher auch als Protolysereaktion bezeichnet und ist ein Beispiel für eine Donator-Akzeptor-Reaktion.

Säuren sind Protonenspender

Die Säuren können H+-Ionen abspalten und werden daher als Protonendonator bezeichnet.

H+ + Cl¯+ + H2O Pfeil.gif H++H2O + Cl¯
Pfeil.gif H3O+ + Cl¯
Dissozierte Salzsäure + Wasser Pfeil.gif Salzsäure

Basen sind Protonenempfänger

Die Basen können H+-Ionen aufnehmen und werden daher als Protonenakzeptor bezeichnet.

2 Na + 2 H2O Pfeil.gif 2 Na+ + 2 OH¯+H2
2 NaOH + H2
Natrium + Wasser Pfeil.gif Natronlauge + Wasserstoff

Protolyse

Die Protolyse wird auch Protonenübertragungsreaktion genannt. Das heißt: Jede Reaktion, bei der Protonen im oder zwischen den Molekülen "wandern", ist eine Protolyse. Daher kann man alle Säure-Basen-Reaktionen als Protolyse bezeichnen.

  1. HA + BA¯ + HB+ (-> hierbei steht das A für Acid (Säure) und das B für Base.)
  2. H2SO4 + H2O Pfeil.gif H+(aq) + HSO4¯ (aq)
  3. H+(aq) + HSO4¯(aq) Pfeil.gif 2 H+ + SO42¯

Siehe auch: Autoprotolyse, Protolysestufe.

Ampholyte

Ampholyte sind Moleküle, die sowohl aus einem Säure- als auch aus einem Baseteil bestehen. Das bekannteste Beispiel ist das Wasser. Es kann sowohl Protonen aufnehmen, als auch welche abgeben.

OH¯ + H+ Pfeil.gif H2O => Deshalb hängt es vom Reaktionspartner ab, wie Wasser reagiert.

Korrespondierende Säure-Base-Paare

Säuren haben das Bestreben, Protonen abzugeben, Basen Protonen aufzunehmen. Allerdings gibt es Basen, die Protonen stärker anziehen (starke Basen) und welche, die Protonen schwächer anziehen (schwache Basen).

Es gibt Säuren, die ein größeres Bestreben haben, Protonen abzugeben (starke Säuren --> Säurestärke) und welche, die ein nicht so starkes Bestreben haben, Protonen abzugeben (schwache Säuren).

H2O (l) + NH3(aq) Pfeil.gif OH¯(aq) + NH4+(aq)

Übung

Wie viel Natriumhydroxid (NaOH) wird benötigt, um 1 Liter Natronlauge der Konzentration c(NaOH) = 1 mol/L herzustellen?

Antwort auf der Seite: Brönsted-Theorie Lösungen.

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Chemie FOS-T

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Elemente Chemie

auf Seite
199

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Anja und
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