Bessere Noten mit Duden Learnattack Jetzt kostenlos testen
 

Säuren, Basen und der pH-Wert (2)


Aufgabe 1

Salpetersäure und Wasser reagieren zu Nitrationen und Oxoniumionen.

  1. Formuliere die Wortgleichung und die Reaktionsgleichung. 
  2. Kennzeichne in der Gleichung die beiden konjugierten Säure-Base-Paare und erläutere an diesem Beispiel das Donator-Akzeptor-Konzept. 

Lösung

  1. Salpetersäure + Wasser → Nitrationen + Oxoniumionen 
    HNO3 + H2O → NO3 + H3O+
  2. Kennzeichnung von HNO3 und NO3 bzw. H2O und H3O+ als Säure-Base-Paare 
    Salpetersäure ist ein Protonendonator, die Säure gibt ein Proton an das Wasser ab. Wasser ist ein Protonenakzeptor, es nimmt das Proton von der Salpetersäure auf. 
  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  6 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 2

Richtig oder falsch?

Gib an, ob die Aussage richtig oder falsch ist, und korrigiere die falschen Aussagen.

  1. In einer neutralen Lösung oder in reinem Wasser mit dem pH-Wert 7 sind keine Oxoniumionen vorhanden.
  2. Ein Oxoniumion und ein Hydroxidion neutralisieren sich zu einem Wassermolekül.
  3. In einer Lösung mit dem pH-Wert 8 sind weniger Hydroxidionen vorhanden als in einer Lösung mit dem pH-Wert 10.
  4. In einer Lösung mit dem pH-Wert 4 sind mehr Oxoniumionen vorhanden als in einer Lösung mit dem pH-Wert 2.
  5. Ein pH-Papierstreifen, der sich beim Eintauchen in eine Lösung blau färbt, zeigt eine alkalische Lösung an. 

Lösung

  1. Falsch. In jeder neutralen Lösung beträgt die Konzentration an Oxoniumionen 10–7 mol/Liter. Der pH-Wert pH = 7 gibt den negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Oxoniumionen an.
  2. Falsch. Es entstehen 2 Wassermoleküle bei der Neutralisation.
  3. Richtig. Je größer der pH-Wert, desto mehr Hydroxidionen sind in der Lösung vorhanden.
  4. Falsch. Je niedriger der pH-Wert desto mehr Oxoniumionen sind in der Lösung vorhanden.
  5. Richtig. Die Blaufärbung tritt bei einem Überschuss an Hydroxidionen ein.
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  8

Aufgabe 3

Stelle für folgende Reaktionen die Reaktionsgleichungen auf und kennzeichne jeweils die Säuren und die Basen bzw. das Salz.

  1. Bromwasserstoff und Wasser
  2. Kohlensäure und Wasser
  3. Salpetersäure und Calciumhydroxid
  4. Phosphorsäure und Lithiumhydroxid
  5. Phosphorsäure und Ammoniaklösung

Lösung

a. HBr + H2O \(\rightarrow\) Br + H3O+
  Säure Base   Base Säure
b. H2CO3 + 2 H2O \(\rightarrow\) CO32– + H3O+
  Säure Base   Base Säure
c. 2 HNO3 + Ca(OH)2 \(\rightarrow\) Ca(NO3)2 + 2 H2O
  Säure Base   Salz  
d. H3PO4 + 3 LiOH \(\rightarrow\) Li3PO4 + 3 H2O
  Säure Base   Salz  
e. H3PO4 3 NH4 + 3 OH \(\rightarrow\) (NH4)3PO4 + 3 H2O
  Säure Base   Salz  
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  15 Minuten
  • Punkte:  15

Aufgabe 4

Erläutere am Beispiel des Hydrogensulfations und mithilfe von Reaktionsgleichungen, was unter einem Ampholyt zu verstehen ist.

Lösung

Das Hydrogensulfation HSO4 kann als Protonendonator (Säure) reagieren:

HSO4 + H2O → SO42– + H3O+

Das Hydrogensulfation HSO4 kann auch als Protonenakzeptor (Base) reagieren:

HSO4 + H2O → H2SO4 + OH

Ampholyte sind Teilchen, die sowohl Protonen abgeben und als Säure fungieren als auch Protonen aufnehmen und als Base fungieren können.

  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  7 Minuten
  • Punkte:  5

Aufgabe 5 

Ein Liter Salzsäure mit dem pH-Wert 1 soll auf den pH-Wert 2 verdünnt werden. Erläutere, wie viel Liter destilliertes Wasser hinzugegeben werden muss.

Lösung

Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus der Konzentration von Protonen bzw. Oxoniumionen. Um bei einer Lösung vom pH-Wert 1 auf den pH-Wert 2 zu kommen, muss man die Lösung auf das Zehnfache ihres ursprünglichen Volumens verdünnen. Da das Volumen der Lösung 1 Liter beträgt, müssen 9 Liter destilliertes Wasser hinzugegeben werden. 

  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  3 Minuten
  • Punkte:  2

Aufgabe 6

Für die Neutralisation von 10 ml Salzsäure werden 15 ml Natronlauge (c = 0,02 mol/l) benötigt.

  1. Berechne den pH-Wert der Salzsäure.
  2. Nenne die chemische Methode, mit der durch Neutralisation die Konzentration einer Säure oder Lauge bestimmt werden kann.

Lösung

  1. \(\text{HCI + NaOH}\rightarrow\text{NaCI + H}_2{\text O}\) 
    \(\text{c(HCI)}\cdot\text{10ml} = \text{c(NaOH)}\cdot\text{15 ml}\)
    \(\text{c(HCI)}= \text{c(NaOH)}\cdot\text{15 ml/10 ml}\)
    \(\text{c(HCI)}= \text{0,02 mol/l}\cdot 1,5=0,03 {\,}\text{mol/l}\) 
    \(\text{pH}=-\log_{10}\{0,03\}=1,5\)
    Die Lösung der Salzsäure hatte vor der Neutralisation mit Natronlauge einen pH-Wert von 1,5.
  2. Mit einer Titration kann man die unbekannte Konzentration einer Säure oder Lauge bestimmen. 
  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  9 Minuten
  • Punkte:  5
Registriere dich, um den vollen Inhalt zu sehen!
Deine Vorteile
  • Bessere Noten mit über 15.000 Lerninhalten in 9 Fächern
  • Originalklassenarbeiten, Musterlösungen und Übungen
  • NEU: Persönliche WhatsApp-Nachhilfe

VERSTÄNDLICH

PREISWERT

ZEITSPAREND

Next

Weitere Chemiethemen findest du hier

Wähle deine Klassenstufe

Weitere Musterlösungen findest du hier