Identifikation von Bronsted-Säuren und Basen

Herzlich willkommen zu diesem Video. Der Film heißt Identifikation von Bronsted-Säuren und -Basen. Du kennst die Säure-Base-Theorie nach Bronstedt. Nachher kannst du Säuren und Basen nach Bronstedt aus einer Reaktionsgleichung erklären, verstehen und bestimmen. Erinnern wir uns an die Definition. Säuren sind Protonendonatoren. Basen sind Protonenakzeptoren. Die Säure-Base-Theorie nach Bronstedt kann man durch zwei kurze Sätze auf den Punkt bringen. Ausführlicher gesprochen, Säuren geben in chemischen Reaktionen Protonen H+ ab. Basen nehmen in chemischen Reaktionen Protonen H+ auf. Zur Sprache in diesem Video: im Zentrum der Theorie nach Bronstedt steht das Proton. Seine Bewegung kann in zwei Richtung verlaufen. Es kann abgegeben werden oder es kann aufgenommen werden. Im ersten Fall haben wir es mit Säuren nach Bronstedt zu tun. Im zweiten Fall sind es Basen nach Bronstedt. Rechts spricht man von einer Bronstedt-Säure. Links ist es eine Bronstedt-Base. Der Einfachheit halber werden wir meist sagen Säure oder Base. Und noch etwas, Säure und Basen nach Bronstedt werden auf dem Teilchenniveau betrachtet. Das in der Schule populäre Teilchenkonzept wird hier umgesetzt. Betrachten wir einfachste Vertreter der Theorie. Ihr kennt sie beide, wir haben sie häufig besprochen, das Wasserstoff-Ion und das Hydroxid-Ion. Das Wasserstoff-Ion H+ wird auch Proton genannt. Bei der Reaktion mit OH- wird das Proton an OH- abgegeben. Achtung! Diese Überlegung ist nicht ganz offensichtlich, denn das Proton H+ muss ja irgendwoher kommen. Das Proton wird vom Hydroxid-Ion OH- aufgenommen. Somit ist H+, das Proton, die Säure, das Hydroxid-Ion OH- die Base. Betrachten wir nun wichtige Säuren. Wir betrachten Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff und Iodwasserstoff. Im ersten Fall findet eine Dissoziation des Moleküls HCL in ein Proton H+ und ein Chlorid-Ion CL- statt. Im zweiten Fall dissoziiert das Bromwasserstoffmolekül Hbr in ein Proton H+ und ein Bromid-Ion Br-. Im dritten Fall dissoziiert das Iodwasserstoffmolekül HI in ein Proton H+ und ein Iodid-Ion I-. Wir haben es mit Protonendonatoren zu tun, das heißt mit Säuren. Wir setzen fort mit Salpetersäure, Schwefelsäure und Essigsäure. Ein Salpetersäuremolekül HNO₃ dissoziiert in ein Proton H+ und ein Nitrat-Ion NO₃-. Ein Schwefelsäure H2SO4 dissoziiert in zwei Protonen H+ und ein Sulfat-Ion SO₄₂-. Ein Essigsäuremolekül CH₃COOH dissoziiert in ein Proton H+ und ein Acetat-Ion CH₃COO-. In jedem Fall werden Protonen geliefert. Wir haben es mit Protonendonatoren zu tun, also mit Säuren. Jetzt schauen wir uns einmal diese Verbindungen an. Ammoniak. Ein Molekül Ammoniak NH₃ reagiert mit einem Proton H+ und es entsteht ein Ammonium-Ion NH₄+. Ein Proton wird hier aufgenommen, das heißt Ammoniak gehört zu den Basen. Betrachten wir Wasser, das Wassermolekül. Ein Wassermolekül H₂O reagiert mit einem Proton H+ und es bildet sich ein Ion H₃O+. Natriumhydroxid. Hier läuft die Reaktion etwas komplizierter ab. Das Molekül NaOH reagiert mit einem Proton H+. Es entsteht ein Natrium-Ion und ein Molekül Wasser. Kommen wir nun zu Vertretern der Theorie, die man nur als Teilchen betrachten kann, nämlich den Säurerest-Ionen. Beginnen wir einfach, Cl-, das Chlorid-Ion. Es reagiert mit einem Proton H+ und es entsteht das Molekül Chlorwasserstoff HCL. Cl- ist ein Protonenakzeptor, somit eine Base. Oder nehmen wir das Ion HCO₃-. Es nimmt ein Proton auf. HCO₃- ist ein Protonenakzeptor, damit eine Base. HCO₃- kann aber auch ein Proton abgeben. Dabei entsteht noch CO₃₂-, somit ist es ein Protonendonator, eine Säure. HCO₃- ist das Hydrogencarbonat-Ion. CO₃₂- ist das Carbonat-Ion. Und nun frage ich dich, bist du fit? Wasser reagiert mit H+. Als Teilchen formuliert, ein Molekül H₂O reagiert mit einem Proton H+. Es entsteht das Ion H₃O+. Das Wassermolekül ist ein Protonenakzeptor, somit eine Base. Die Aufnahme des Protons führt zum Hydronium-Ion H₃O+. In vielen deutschen Schulen wird das Ion H₃O+ Oxonium-Ion genannt. Kehren wir zurück zum Ammoniak. Ein Molekül NH3 reagiert mit einem Proton. Es entsteht NH₄+. Wie verhält sich hier das Ammoniakmolekül? Richtig, es ist ein Protonenakzeptor, somit eine Base. Es ist aber auch möglich, dass das Ammoniakmolekül ein Proton abgibt. Daneben entsteht das Ion NH₂-. Hier verhält sich das Ammoniakmolekül wie ein Protonendonator, es ist somit eine Säure. Das Ion NH₄+ nennt man Ammonium-Ion. Das negativ geladenen Ion NH₂- heißt Amid-Ion. Kommen wir zum Sulfat-Ion SO₄₂-. Es kann mit einem Proton reagieren. Dabei entsteht ein Hydrogensulfat-Ion HSO₄-. Das Sulfat-Ion verhält sich wie ein Protonenakzeptor, somit ist es eine Base. Ein Molekül Wasser soll mit einem Molekül Ammoniak reagieren. Also das Molekül H₂O reagiert mit dem Molekül NH₃. Dabei entstehen die Ionen NH₄+ und OH-. Wie ordnen wir zu? Nun ja, das Wassermolekül gibt bei der Reaktion ein Proton H+ ab. Dieses Proton wird vom Ammoniakmolekül NH₃ aufgenommen. Das Wassermolekül H₂O ist ein Protonendonator, somit eine Säure. Das Ammoniakmolekül NH₃ ist ein Protonenakzeptor, somit eine Base. Wasser reagiert mit Salpetersäure. Ein Wassermolekül H₂O reagiert mit einem Salpetersäuremolekül HNO₃. Es ist klar, wer hier die Säure ist, nämlich das Salpetersäuremolekül, das heißt nämlich schon so. Das Wassermolekül ist die Base. Begründung: vom Salpetersäuremolekül löst sich ein Proton ab. Das Salpetersäuremolekül ist ein Protonendonator, somit eine Säure. Dieses Proton wird vom Wassermolekül aufgenommen. Das Wassermolekül ist somit ein Protonenakzeptor, eine Base. Nach Aufnahme des Protons durch das Wassermolekül entsteht das Ion H₃O+. Nach Abgabe des Protons vom Salpetersäuremolekül bildet sich das negativ geladene Ion NO₃-. Dieses Ion heißt Nitrat-Ion. Sehr schön und schon wieder am Ende. Das war ein weiterer Film von André Otto. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss.