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Säuren und Basen - Chemie.

Publié le 10/06/2013

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Säuren und Basen - Chemie. 1 EINLEITUNG Säuren und Basen, allgemeine Bezeichnungen für anorganische und organische Verbindungen, die sich grundlegend in ihren chemischen Eigenschaften und in ihrem Reaktionsverhalten voneinander unterscheiden. Im Lauf der Zeit wurden die Begriffe ,,Säure" oder ,,Base" immer wieder neu definiert und den jeweiligen wissenschaftlichen Erkenntnissen angepasst. Im nun folgenden Text werden die wichtigsten Begriffsdefinitionen vorgestellt. Es sei angemerkt, dass heutzutage sowohl die modernen Definitionen als auch die klassischen Begriffstheorien nebeneinander verwendet werden. 2 KLASSISCHER SÄURE-BASE-BEGRIFF Die erste gültige Säure-Base-Definition entwickelten 1887 der schwedische Chemiker Svante Arrhenius und der deutsche Chemiker Wilhelm Ostwald. Arrhenius und Ostwald verstanden unter einer Säure einen sauer schmeckenden Stoff, der in wässriger Lösung unter Bildung von Wasserstoffionen dissoziiert (zerfällt) wie beispielsweise im Fall der Salzsäure (HCl; siehe Chlorwasserstoff): HCl ? H+ + ClIm Gegensatz dazu bezeichneten Arrhenius und Ostwald eine Substanz, die seifig oder laugenhaft schmeckt und in wässriger Lösung unter Bildung von Hydroxidionen OHdissoziiert, als Base. Im Fall der Natronlauge (siehe Natriumhydroxid) würde die Reaktionsgleichung lauten: NaOH ? Na+ + OHSäuren und Basen färben besondere Farbstoffe, die man als so genannte Indikatoren einsetzt. Als ,,Säure-Base-Indikator" bezeichnet man in der Chemie Stoffe, die infolge einer Reaktion mit einer anderen chemischen Verbindung z. B. ihre Farbe ändern und auf diese Weise die Eigenschaft der umgesetzten Verbindung anzeigen. So färbt sich beispielsweise der Indikatorfarbstoff Lackmus in einer sauren Lösung rot und in einer basischen Lösung blau. Gibt man die wässrigen Lösungen einer Säure und einer Base zusammen, so erfolgt eine Neutralisationsreaktion. Sie ergibt in der Regel Wasser und ein Salz. Diese Reaktion kann in einigen Fällen s...

« Dagegen verfügen Lewis-Basen über ein einsames Elektronenpaar, das sie bei der Reaktion abgeben (Elektronenpaar-Donoren).

Die Lewis-Theorie hat noch weitereVorzüge: Zum einen ist sie auch auf Reaktionen anwendbar, die in nichtwässrigen Lösungsmitteln ablaufen.

Zum anderen fordert sie nicht die Bildung eines Salzes oder vonkorrespondierenden Säure-Base-Paaren.

Danach ist beispielsweise Ammoniak als Base anzusehen, weil sein Molekül ein Elektronenpaar an das Molekül des Bortrifluoridsabgibt, wobei ein Säure-Base-Komplex entsteht.

In der folgenden Reaktionsgleichung symbolisiert der Doppelpunkt das Elektronenpaar: H3N: + BF 3 ⇄ H 3N8BF3 6 HSAB-KONZEPT Ein weiteres Modell für Säuren und Basen ist das so genannte HSAB-Konzept (englische Abkürzung für Hard and Soft Acids and Bases: Harte und Weiche Säuren und Basen), wonach Säuren und Basen anhand bestimmter chemischer und physikalischer Eigenschaften in die Kategorien „hart” und „weich” eingeteilt werden.

Unterbestimmten Voraussetzungen lassen sich mit Hilfe dieses empirischen Konzepts (auf Erfahrungen beruhend) Vorhersagen treffen, ob eine chemische Reaktion stattfindetoder nicht.

Demzufolge reagieren harte Säuren bevorzugt mit harten Basen, weiche Säuren dagegen eher mit weichen Basen.

Dieses Prinzip entwickelte der amerikanischePhysikochemiker Ralph Pearson Anfang der sechziger Jahre. Im Mittelpunkt des HSAB-Konzepts steht die Elektronenwolke, die das jeweilige Ion bzw.

Molekül umgibt.

Betrachtet werden dabei Eigenschaften wie Ladungskonzentration,Elektronenaffinität, Ionenradius und Polarisierbarkeit (im Sinne von Verschieben der Elektronenwolke).

In diesem Zusammenhang handelt es sich bei harten Säuren (z.

B.Li+, Al3+, CO 2) meist um hochgeladene Kationen mit kleinem Ionenradius, während weiche Säuren (z.

B.

Ag +, H3C+, Br2) hohe Elektronenaffinität, hohe Polarisierbarkeit und einen großen Ionenradius aufweisen.

Harte Basen (z.

B.

F -, OH -, PO 43-) besitzen meist hohe Elektronenaffinität, hohe Ladung und kleinen Ionenradius.

Im Gegensatz dazu haben weiche Basen (z.

B.

CN -, Br-, CO) einen großen Ionenradius und eine hohe Polarisierbarkeit. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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