3 Protolyse-Reaktionen

3.1 Chlorwasserstoff-Gas und Wasser (Springbrunnen)

Chlorwasserstoff: Summenformel HCl, polare Atombindung, Gas, stechender Geruch 03-01-00-a- ta lewis-formel - hcl - h2o
Wasser: Summenformel H₂O, polare Atombindung, Flüssigkeit, geruchslos

a) Versuch:

03-01-00-d-ta-springbrunnenversuche-hcl

 

b) Beobachtung:
Das Wasser „schießt“ bergauf in den Rundkolben. Die Indikatorfarbe schlägt nach rot/gelb um. Die rote wässrige Lösung ist geruchlos.

c) Reaktionsgleichung – Struktur/Lewisformel:
1. Möglichkeit:

 03-01-00 ta chlorwasserstoff und wasser reaktionsgleichung

2. Möglichkeit:

 03-01-00- ta chlorwasserstoff und wasser zweite moeglichkeit

Chlorwasserstoff ist die stärkere Säure, Hydroxid-Ionen ist eine sehr starke Base (vgl später). Durch Elektrolyse wird die erste Möglichkeit bestätigt. 


Nachweis der gebildeten Ionen:

  • Leitfähigkeitsmessung
  • durch Elektrolyse: An der Anode (+-Pol) entsteht dabei Cl₂-Gas. Somit müssen in der verdünnten Salzsäure Chlorid-Ionen (Cl⁻-Ionen) vorliegen.

03-01-00-g elektrolyse - salzsaeure - u-rohr

  • durch Indikator: Die Gelbfärbung bei Bromthymolblau zeigt Oxonium-Ionen (H₃O⁺) an. 

 

Reaktionsgleichung

03-01-00-ta-chlorwasserstoff-und-wasser

 

03-01-00 ta chlorwasserstoff und wasser reaktionsgleichung

Verdünnte Salzsäure enthält hydratisierte Oxonium- und Chlorid-Ionen und Wassermoleküle.


d) Protolyseschema

03-01-00-ta-protolysenschema---chlorwasserstoff---wasser


e) Erklärung:
Chlorwasserstoff-Gas reagiert mit Wasser. Im Zylinder entsteht ein Unterdruck. Die Oxonium-Ionen färben den Universalindikator/Bromthymolblau rot/gelb.

Salzsäure: = wässrige Lösung des Gases Chlorwasserstoff

Wenn man sehr viel HCl-Gas in Wasser einleitet, reagieren nicht mehr alle HCl-Moleküle mit den H₂O-Molekülen. Diese HCl-Moleküle liegen „gelöst“ vor. Es ist so „rauchende“ bzw. konzentrierte Salzsäure entstanden.

 

Leitfähigkeit Geruch Indikatorpapier Teilchen
verdünnte Salzsäure + - rot H₂O, H₃O⁺, Cl⁻
rauchende Salzsäure + + rot H₂O, H₃O⁺, Cl⁻, HCl