Die Neutralisationsreaktion - Bildung von Salzen

Die Neutralisationsreaktion - Bildung von Salzen Übung

• Benenne die Teilchen, die für die Neutralisationsreaktion verantwortlich sind.

  Tipps

  Überlege dir, aus welchen Teilchen Säuren und Basen bestehen.

  Lösung

  An einer Neutralisation sind immer Säuren und Basen beteiligt. Aus der sauren Säure und der basischen Base wird neutrales Wasser und ein Salz.

  Überlege dir einmal, aus was Säuren und Basen jeweils bestehen.

  Säuren reagieren mit Wasser zu Oxonium-Ionen und Säurerest-Ionen. Oxonium-Ionen kennst du vielleicht auch als Hydronium-Ionen. Das ist nur ein anderer Name für die gleichen Ionen: $H_3O^+$

  Basen dissoziieren in Wasser zu Hydroxid-Ionen ($OH^-$) und Metallkationen.

  Bei einer Neutralisationsreaktion reagieren nun die Oxonium-Ionen und die Hydroxid-Ionen miteinander unter Bildung von Wasser.

  $H_3O^+ + OH^- \rightarrow 2~H_2O$

  Übrigens ist eine Neutralisation eine exotherme Reaktion.

• Stelle die Entstehung von Kochsalz in einer Reaktion dar.

  Tipps

  Überlege dir, welche Teilchen bei einer Neutralisation miteinander reagieren und welche nicht.

  Lösung

  An einer Neutralisation sind immer Säuren und Basen beteiligt. Aus der sauren Säure und der basischen Base wird neutrales Wasser und ein Salz. Säuren reagieren mit Wasser zu Oxonium-Ionen und Säurerest-Ionen. Oxonium-Ionen kennst du vielleicht auch als Hydronium-Ionen. Also reagiert $HCl$ mit Wasser zu $H_3O^+$ und dem Säurerest-Ion $Cl^-$. Basen dissoziieren in Wasser zu Hydroxid-Ionen ($OH^-$) und Metallkationen. In diesem Fall ist dies ein Natriumion.

  Zusammengefasst kann man also folgende Reaktionsgleichung aufstellen: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

• Beschreibe einen Reaktionsweg, um Kaliumiodid zu erhalten.

  Tipps

  Du benötigst eine Säure mit entsprechendem Säurerest-Ion und eine Base mit entsprechendem Metallkation.

  Lösung

  Kaliumiodid ist ein Salz, welches bei einer Neutralisation entsteht. Wie du in diesem Video gelernt hast, gehört zu einer Neutralisation immer eine Säure, die mit einer Base reagiert. Eine Säure gibt in Reaktion mit Wasser ein Proton ab und reagiert zu Oxonium-Ionen und Säurerest-Ionen. In diesem Fall ist die einzige Säure, die zur Auswahl steht, Iodwasserstoff $HI$. Sie kann ein Proton abgeben. Übrig bleibt das Iod-Anion $I^-$. Die passende Base für unsere Reaktion ist Kaliumhydroxid $KOH$. Kaliumhydroxid dissoziiert in wässriger Lösung zum basischen Hydroxid-Ion $OH^-$ und einem Kalium-Kation $K^+$.

  Die richtige Neutralisationsreaktion zu Kaliumiodid lautet also:

  $ HI + KOH \rightarrow KI + H_2O$

• Betimme Möglichkeiten, wie man eine Neutralisation sichtbar machen kann.

  Tipps

  Überlege, welche Eigenschaften bei einer Neutralisation eine Rolle spielen.

  Säuren und Basen besitzen bei Zugabe von einem Indikator unterschiedliche Farben.

  Lösung

  Bei einer Neutralisation wird eine Säure mit Hilfe einer Base oder umgekehrt neutralisiert. Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen reagieren dabei miteinander zu neutralem Wasser. Den pH-Wert, also den Säuregrad der Lösung, kann man am besten mit einem entsprechenden Indikator überprüfen. Säuren, in die man einen Indikator gegeben hat, haben eine andere Farbe als Basen. Gibt man am Anfang einer Neutralisation also schon einen Indikator in die Lösung, verändert sich die Farbe der Lösung. Lässt man die Reaktion nun langsam ablaufen, d.h. man gibt tropfenweise Base zu der Säure oder umgekehrt dazu, zeigt der Indikator mit einem Farbumschlag, wann die Lösung neutral ist.

  Obwohl eine Neutralisation eine exotherme Reaktion ist, kann man durch das Schmelzen vom Eisbad nichts abmessen. Ein fluoreszierender Stoff ist ein Stoff, dessen Leuchten nach Beendigung der Bestrahlung rasch aufhört, weshalb es nicht sehr viel Sinn macht, diesen Stoff zu einer Neutralisationsreaktion dazuzugeben, noch dazu im Dunkeln. Und weil die Reaktion sowieso schon in wässriger Lösung stattfindet, kann man das Volumen des reinen Wassers schwer messen.

• Bestimme, was bei der Neutralisationsreaktion entsteht.

  Tipps

  Es reagieren Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen miteinander.

  Lösung

  Bei einer Neutralisation reagieren immer Säuren und Basen miteinander. Überlege dir einmal, aus was Säuren und Basen jeweils bestehen. Säuren reagieren mit Wasser zu Oxonium-Ionen und Säurerest-Ionen. Oxonium-Ionen kennst du vielleicht auch als Hydronium-Ionen: $H_3O^+$ . Basen dissoziieren in Wasser zu Hydroxid-Ionen ($OH^-$) und Metallkationen. Bei einer Neutralisationsreaktion reagieren also die Oxonium-Ionen und die Hydroxid-Ionen miteinander zu Wasser. Die Säurerest-Ionen und die Metallkationen der Basen reagieren zu einem Salz.

  $Säure + Base \rightarrow Salz + Wasser$

• Überlege, wo eine Neutralisation im alltäglichen Leben angewendet werden kann.

  Tipps

  Überlege einmal, wo es sinnvoll sein kann, dass Säuren oder Basen neutralisiert werden.

  Lösung

  In industriellen Prozessen entstehen saure oder basische Abwässer, die in Flüsse, Seen und Meere eingeleitet werden. Da dies die dort vorhandenen Lebewesen stark schädigt und sogar abtötet, müssen diese Abwässer vor dem Einleiten in die Gewässer weitgehend neutralisiert werden. Und auch wenn bei der Neutralisation ein Salz entsteht, so erhöht sich der Salzgehalt in den Gewässern kaum merklich. Eine noch bessere Methode wäre die Aufbereitung und Wiederverwendung solcher Lösungen. Auch in Spülmaschinen laufen Neutralisationen ab. Die pulverförmigen Geschirrreiniger bzw. Tabs von Geschirrspülmaschinen enthalten nämlich Basen, die zum Reinigen von fetthaltigen Anhaftungen benötigt werden. Sie verseifen die vorhandenen Fettsäuren in den Fettablagerungen in einem ersten Reinigungsgang. Allerdings müssen nicht benötigte, also überschüssige Basen, anschließend neutralisiert werden. Dazu dient der anschließende Klarspülgang. Ein Mangel an Klarspüler macht sich zum Beispiel als weißer Belag auf Gläsern und Geschirr bemerkbar. Klarspüler enthält daher meist Zitronensäure, die für Neutralisationen der alkalischen Ionen sorgt.