30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Identifikation von Bronsted-Säuren und Basen 11:16 min

Textversion des Videos

Transkript 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.

5 Kommentare
  1. Brönsted - Basen:
    Sowohl HCl als auch NH3 können als BB fungieren. HCl ist schwach, NH3 stark. Das Ammonium - Ion NH4+ ist stabiler als protonierter Chlorwasserstoff H-Cl+-H. Im NH4+ (Tetraederstruktur) sind die Bindungselektronenpaare durch die tetraedrische Anordnung maximal möglich entfernt. Im protonierten HCl bilden die zwei Bindungselektronenpaare und die beiden nichtbindenden Elektronenpaare eine tetraederähnliche Anordnung, in der die Elektronen näher aneineinander angeordnet sind. Daher ist H-Cl+-H weniger stabil als NH4+und somit ist NH3 eine stärkere BB als HCl.
    Brönsted - Säuren:
    HCl ist eine iel stärkere BS als NH3. Das ergibt sich aus den korrespondierenden BB. Das Chlorid - Ion ist relativ groß, die negative Ladung wird über seine Oberfläche gut delokalisiert. Damit ist es sehr stabil, seine Entstehung weird favorisiert und HCl ist daher eine starke BS.
    Die zu NH3 korrespondierende BB, das Amidion NH2- kann die negative Ladung nicht delokalisieren. Beim Stickstoff - Atom ist die 2. Schale die Äußere im Gegensatz zum Chlor - Atom (3. Schale). Im NH2- sind viele Elektronen auf engem Raum in der Außenschale angeordent. Das ist energetisch ungünstig. Daher ist NH2- relativ instabil, seine Bildung aus NH3 ist erschwert. Damit ist NH3 eine sehr schwache BS.
    Alles Gute und viel Erfolg

    Von André Otto, vor mehr als einem Jahr
  2. Warum fungiert bei der Reaktion von Ammoniak und Chlorwasserstoff Ammoniak als Base und nicht als Säure beide haben sowohl ein freies Elektronenpaar, welches ein H+ ion aufnehmen könnte als auch ein H, dass sich als H+ abspalten könnte 🤔

    Von Neele 4, vor mehr als einem Jahr
  3. super erklärt

    Von LiDonDe M., vor fast 5 Jahren
  4. Um Brönsted-Säure zu sein ist das Vorhandensein von Wasserstoff-Atomen im Molekül eine NOTWENDIGE Voraussetung.
    Das allein aber reicht nicht. Es müssen Bedingungen vorliegen, damit diese Wasserstoff-Atome in wässriger Lösung das Molekül als Protonen (Wasserstoff-Ionen) H+ verlassen können.
    Das Essigsäure-Molekül hat zwei Arten von Wasserstoff-Atomen:
    1) Das Atom H der Carboxy-Gruppe -C(=O)-OH. Die Sauerstoff-Atome machen die Gruppe sauer, denn sie ziehen fleißig Elektronen. Dadurch kann das Wasserstoff-Teilchen in Form des Wasserstoff-Ions (Protons) H+ leichter abgespalten werden.
    2) Von der Methyl-Gruppe CH3- werden (fast) keine Elektronen abgezogen. Die Wasserstoffteilchen können sich somit NICHT als Protonen H+ ablösen.

    Also lautet die Reaktionsgleichung tatsächlich:
    CH3COOH ---> (eigentlich Doppelpfeil) H+ + CH3COO-

    Zwei Bemerkungen:
    1) Deine hypothetische Reaktion müsste
    CH3COOH ---> (eigentlich Doppelpfeil) 4H+ + CCOO 4-
    lauten.
    2) Unter geeigneten Bedingungen in der Gasphase kann man sogar die Moleküle NH3 oder CH4 deprotonieren.
    Aber das ist ein anderes Thema.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 5 Jahren
  5. guten abend
    bei 4:47 wird die essigsäure folgendermassen disoziiert: CH3COOH -> H+ CH3COO-

    warum heisst es nicht so: 4H+CCOO- ??? (in der gleichung sind 4 wasserstoff-ionen enthalten)

    Von Fabri, vor mehr als 5 Jahren

Identifikation von Bronsted-Säuren und Basen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Identifikation von Bronsted-Säuren und Basen kannst du es wiederholen und üben.

  • Definiere, was man unter Brönsted-Säuren und -Basen versteht.

    Tipps

    $Cl^-$ ist eine Base.

    $HCl$ ist eine Säure.

    Überlege dir, um was es sich genau bei einem Proton handelt.

    Lösung

    Ca. 1923 führte Brönsted den Begriff der Säure/Base-Theorie ein. Er ist einer von mehreren Chemikern, die sich mit diesem Thema beschäftigt haben.

    Brönsteds Theorie zufolge sind Basen Protonankezptoren, d.h., dass sie Protonen aufnehmen können. Ein Beispiel für eine Base nach Brönsted ist Ammoniak.

    Säuren sind Protonendonatoren, sie können also Protonen abgeben. Ein Beispiel für eine Säure ist Salzsäure.

  • Benenne die Säurerest-Ionen aus den Reaktionsgleichungen.

    Tipps

    Hydrogen bedeutet, dass sich ein H vor dem Säurerest-Ion befindet.

    Essigsäure wurde früher als Acetylsäure bezeichnet.

    Beachte den Unterschied zwischen Sulfat,Sulfit und Sulfid.

    Lösung

    Bei einer Dissoziationsgleichung entstehen immer Ionen. Säurerest-Ionen sind negativ geladene Ionen, die bei der Dissoziation in Wasser entstehen.

    Dissoziiert z.B. Essigsäure in Wasser, sieht die Reaktionsgleichung wie folgt aus:

    $CH_3COOH + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + CH_3COO^-$

    Du siehst: Neben dem Hydronium-Ion (auch: Oxonium-Ion) entsteht ein Säurerest-Ion, welches negativ geladen ist. Im Fall der Essigsäure handelt es sich um das Acetat-Ion, weil ein alter Name für die Essigsäure Acetylsäure war.

  • Bestimme die Säuren und Basen in den Gleichungen.

    Tipps

    Überlege, ob der Stoff ein Proton abgibt oder aufnimmt.

    Überlege dir, worin der Unterschied zwischen einer Base und einer Säure liegt.

    Stoffe/Ionen können sowohl als Säure als auch als Base in unterschiedlichen Kontexten erscheinen.

    Lösung

    In dieser Aufgabe erfolgt die praktische Anwendung der Säure/Base-Theorie nach Brönsted.

    In einer Reaktionsgleichung schaust du dir also immer an, welches Teilchen das Proton abgibt und welches Teilchen das Proton aufnimmt. Das Teilchen, was das Proton abgibt, ist die Säure, und das Teilchen, was das Proton aufnimmt, ist die Base.

    Salpetersäure $(HNO_3)$ ist nach Brönsted eine Säure, denn es gibt ein Proton ab, es ist also ein Protondonator.

    $HNO_3 \rightleftarrows H^+ + {NO_3}^-$

    Das dabei entstandene Säurerest-Ion, das Nitrat-Ion, ist dann die Base, da es ein Proton aufnehmen kann.

    Das Hydroxidion ist nach seiner Theorie eine Base, denn es nimmt Protonen auf, es ist ein Protonenakzeptor.

    $OH^- + H^+ \rightleftarrows H_2O$

    Das so entstandene Wassermolekül ist die Säure in dieser Reaktion, da es das Proton abgeben kann.

  • Erkläre den pH-Wert der gegebenen Salzsäure.

    Tipps

    Salzsäure ist ein Protonendonator.

    Ein Beispiel zur Berechnung des negativ dekadischen Logarithmus:

    $ -lg(0,01) = -lg(10^{-2}) = 2$

    Lösung

    Salzsäure dissoziiert in wässriger Lösung zu einem Hydroniumion und einem Chloridion.

    Wird der pH-Wert einer Lösung bestimmt, dann gibt er Auskunft über die Konzentration der Hydoniumionen in der Lösung. Je saurer die Lösung ist, desto mehr Hydroniumionen befinden sich in der Lösung und desto niedriger ist der pH-Wert.

    Zur Berechnung des pH-Wertes wird der negativ dekadische Logarithmus der Hydroniumionen-Konzentration bestimnmt. Dazu überführst du die Konzentrationsangabe am besten in eine Zehner-Potenz.

    $0,01 = 10^{-1}$

    Durch Umformen ergibt sich:

    $pH = -(-1lg(10)) = -(-1 \cdot (1)) =1$

  • Leite aus den Beispielreaktionen ab, bei welchem Stoff es sich um eine Säure und bei welchem es sich um eine Base handelt.

    Tipps

    Beachte, ob ein Stoff ein Proton abgeben oder aufnehmen kann.

    Säuren sind Protonendonatoren.

    Lösung

    Zunächst solltest du dir die gegebenen Reaktionsgleichungen anschauen und überprüfen, welcher Stoff ein Proton abgibt und welcher ein Proton aufnimmt.

    Die Kalilauge $(KOH)$ z.B. nimmt ein Proton auf und ist damit ein Protonenakzeptor und gehört nach Brönsted somit zu den Basen.

    Flusssäure $(HF)$ hingegen besitzt das Vermögen, ein Proton abzugeben. Es ist ein Protonendonator und nach Brönsted somit eine Säure.

  • Erläutere, warum Hydrogensulfat ein Ampholyt ist.

    Tipps

    Eine Säure nach Brönsted gibt Protonen ab.

    Zu jeder Säure gibt es eine korrespondierende Base.

    Lösung

    Ampholyte sind Stoffe, die sowohl als Brönsted-Basen als auch als Brönsted-Säuren reagieren können. Sie können also sowohl Protonen aufnehmen als auch abgeben. Eines der einfachsten Beispiele ist Wasser.

    $H_2O + HCl \rightleftarrows H_3O^+ + Cl^-$ Hier reagiert Wasser als Base, weil es das Proton der Salzsäure aufnimmt.

    $H_2O + NH_3 \rightleftarrows OH^- + {NH_4}^+$ Hier reagiert das Wasser als Säure, weil es ein Proton an das Ammoniak abgibt.

    Diese Erkenntnisse lassen sich auch auf das Hydrogensulfat-Ion anwenden:

    ${HSO_4}^- + HCl \rightleftarrows H_2SO_4 + Cl^-$ Hier nimmt das Hydrogensulfat-Ion ein Proton der Salzsäure auf und ist somit eine Base.

    ${HSO_4}^- + NH_3 \rightleftarrows {SO_4}^{2-} + {NH_4}^+$ Das Hydrogensulfat-Ion gibt sein Proton an das Ammoniakmolekül ab und reagiert somit wie eine Säure.