Direkt zum Inhalt
Lexikon

Säuren und Basen

5. Klasse ‐ Abitur

Viele Säuren und Basen waren bereits im Altertum bekannt. Sie wurden zuerst nach ihren geschmacklichen und stofflichen Eigenschaften benannt: Säuren (wie beispielsweise die Essigsäure, die Citronensäure, die Oxalsäure usw.) schmecken sauer, und Laugen schmecken seifig und fühlen sich auch so an. Ihre wässrigen Lösungen werden auch Laugen genannt.

Die heutige Definition der (normalen) Säuren und Basen stammt von J. N. Brønsted und Thomas Martin Lowry (*1874, †1936): Säuren sind Moleküle oder Ionen, die Protonen abgeben können, also Protonendonatoren, Basen sind Moleküle oder Ionen, die Protonen aufnehmen können, also Protonenakzeptoren. Wenn eine Säure ein Proton abgibt, muss ein anderes Molekül (eine Base) dieses Proton aufnehmen. Eine Säure-Base-Reaktion ist somit eine Protonenübertragung: Säure 1 gibt ein Proton ab und wird dadurch zur korrespondierenden Base (der Säurerest kann ja ein Proton auch wieder aufnehmen), hier Base 1 genannt. Das abgegebene Proton wird von der Base 2 aufgenommen, die sich dadurch in eine Säure umwandelt (Säure 2). Säure 1 und Base 1 bilden zusammen ein korrespondieren- des Säure-Base-Paar, ebenso wie Säure 2 und Base 2:

Säure 1 + Base 2 ⇌ Base 1 + Säure 2

Zur gleichen Zeit wie Brønsted und Lowry führte G. N. Lewis (*1875, †1926) ein alternatives Säure-Base-Konzept ein. Danach sind Säuren (zur Unterscheidung Lewis-Säuren genannt) Moleküle oder Ionen (wie beispielsweise das Proton) mit einer nicht voll besetzten äußeren Elektronenschale (d. h. mit einer »Elektronenlücke«), die ein Elektronenpaar von einer Base zur Bildung einer kovalenten Bindung aufnehmen können. Sie sind also Elektronenpaar-Akzeptoren. Lewis-Basen sind Moleküle, die über ein freies Elektronenpaar verfügen und mit Säuren durch Bereitstellung dieses Elektronenpaars eine kovalente Bindung eingehen können. Sie sind also Elektronenpaar-Donatoren.

Die Definition der Säuren nach Lewis weicht von den anderen (z. B. der Brønstedschen) ab. So werden z. B. die klassischen Säuren wie Salzsäure, Salpetersäure oder Schwefelsäure nicht von der Säuredefinition nach Lewis erfasst. Dagegen stimmt der Begriff der Base bei Brønsted und Lewis überein; jede Brønsted-Base ist also auch eine Lewis-Base.

Viele chemische Reaktionen, die zur Ausbildung einer kovalenten Bindung führen, kann man nach Lewis als Säure-Base-Reaktionen formulieren. Die Lewis-Theorie kann aber keine Aussagen über die relativen Stärken von Säuren und Basen machen, wie dies für die Brønsted-Säuren bzw. -Basen möglich ist.