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Schwache Säuren und Basen, Säure/Base-Reihe

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Hilfsmittel Säure/Base-Reaktionen: Excel und Python Hilfsmittel

Material, Chemikalien und Hinweise

A Einführung schwache Säuren und Basen

Material
  1. Salzsäure (HCl (aq)) 0.100 mol/L
  2. Salzsäure (HCl (aq)) 0.0100 mol/L
  3. Ameisensäure-Lösung (HCOOH (aq)) 0.100 mol/L
  4. Essigsäure-Lösung (CH₃COOH (aq)) 0.100 mol/L
  5. Essigsäure-Lösung (CH₃COOH (aq)) 0.0100 mol/L
  6. Ammoniak-Lösung (NH₃ (aq)) 0.100 mol/L
  7. pH-meter, geeicht
  8. Leitfähigkeits-Mess-Lampe
Durchführung und Hinweise

Es geht in dieser Aufgabe darum, herauszufinden, welches das beste Mass für die Stärke einer Säure ist. Für alle Beispiele sollen die SuS die Gleichgewichtskonstante der Reaktkon

HA + H₂O → A⁻ + H₃O⁺

sowie den Dissoziationsgrad berechnen. Nicht in allen Fällen ist dies möglich: bei Salzsäure sind die Messungen zu ungenau, um die Menge an verbleibenden HCl-Molekülen zu bestimmen und so lässt sich zwar ein Dissoziationsgrad, aber keine Gleichegwichtskonstante angeben.

Ein gutes Mass für die Säurestärke bleibt für eine gegebene Säure immer gleich, unabhängig von der Verdünnung - welches ist also das bessere Mass?

B Säure/Base-Reihe: Welche Reaktionen laufen ab?

Was dient als Säure, was als Base:

Material

B.1 Natriumhydrogencarbonat mit Natriumhydrogensulfat

  1. NaHSO₄ mit Spatel
  2. NaHCO₃ mit Spatel
  3. Standzylinder 250 mL
  4. Abwaschmittel

B.2 Natriumcarbonat mit Natriumhydrogensulfat (Übertragung zweier Protonen)

  1. NaHSO₄ mit Spatel
  2. Na₂CO₃ mit Spatel
  3. Standzylinder 250 mL
  4. Abwaschmittel

B.3 Natriumcarbonat mit Ammoniumchlorid:

  1. Natriumcarbonat mit Polylöffel auf Papierserviette
  2. Ammoniumchlorid mit Polylöffel auf Papierserviette
  3. Reibschale mit Stössel
  4. 1 Rollen pH-Papier
  5. HCl (conz) mit Glasstab in Erlenmeyer

Evtl zudem

B.4 Natriumhydrogensulfat und Natriumacetat

  • Natriumhydrogensulfat mit Spatel auf Papierserviette
  • Natriumacetat mit Spatel auf Papierserviette
  • Mörser mit Pistill

B.5 Kalk und Salzsäure

  • CaCO₃ (s) mit Polylöffel
  • HCl (2 mol/L) mit Tropfpipette
  • RG in Ständer

B.6 Gestank nach faulen Eiern

Welche Spezies reagieren mit welchen zu welchen? Wann geschieht eine Reaktion, welche Spezies liegen vor bzw. herrschen vor:

  • Na₂S + H₃PO₄
  • Na₂S + Na₂HPO₄
Durchführung und Hinweise

C Welche Stoffe ergeben beim Lösen saure, basische oder neutrale Lösungen?

Material

C.1 Einstimmung

wird eine Lösung von Natriumhydrogensulfat oder Natriumhydrogencarbonat sauer oder basisch (beide können im Prinzip beides). Experimentell zeigen – später dann vorhersagbar.

  • 2 grosse Bechergläser
  • Universalindikator
  • NaHSO₄ mit Spatel
  • NaHCO₃ mit Spatel

C.2 Wie geht Chemiker vor, um Spaghetti zu kochen: Konzentrierte Natronlauge + Konzentrierte Salzsäure (gibt NaCl-Niederschlag)

  • Grosses Becherglas
  • NaOH konz
  • HCl konz

C.4 Was reagiert als Säure, was als Base, wenn Natriumhydrogensulfat und Natriumhydrogencarbonat zusammengegeben werden? (Schäumt wegen CO₂ auf)

  • Grosses Becherglas
  • NaHSO₄ mit Spatel
  • NaHCO₃ mit Spatel
  • Ammoniumchlorid-Synthese (siehe unten)
Durchführung und Hinweise