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Säure-Base-Reaktionen (=Protolyse-Reaktionen)

In diesem Kapitel geht es um die zweite Möglichkeit, wie eine chemische Reaktion ablaufen kann. Dabei werden zunächst einige typische Beispiele betrachtet. Danach wird die Definition (die bis dahin sowieso wohl schon vielen klar sein wird) aufgestellt. 

1 Reaktion von Chlorwasserstoffgas mit festem Natriumhydroxid

Hinweis: Um die Vorgänge besser nachvollziehen zu können gibt es hier ein Periodensystem der Elemente-Popup

Ausgangsstoffe: 

Name Summenformel Strukturformel Bindung
Chlorwasserstoff HCl 01 01 00 hcl molekuel polare bindung 06 Polare Atombindung
Natriumhydroxid NaOH  Strukturformel - Ionenbindung von Natriumhydroxid Ionenbindung

a) Versuch:

01 00 00 ta va hcl und naohAbb.: Herstellung von HCl und anschließende Reaktion mit NaOH

b) Beobachtung

Natriumhydroxid überzieht sich mit einem weißen Feststoff; am Ende des Glasrohres schlägt sich eine farblose Flüssigkeit nieder, das Reaktionsrohr erwärmt sich.

c) Auswertung: Folgende Teilchen reagieren miteinander:
I Teilchengleichung:

01 00 00 ta hcl u naoh h2o und cl

Na¹⁺OH¹⁻ + HCl → H₂O + Na¹⁺Cl¹⁻

NaOH(s) + HCl(g) → H₂O(l) + NaCl(s) ΔH < 0

d) Protolyse-Schema
Allgemeines Protolyse-Schema

Ein Protolyse-Schema funktioniert analog zum Redox-Schema (siehe vorheriges Kapitel). Hier zunächst ein allgemeines Schema (welches für alle Säure-Base-Reaktion so gelten kann): 

Allgemeines Protolyse-Schema

Protolyse-Sschema für die Bildung von Natriumchlorid

Protolyse-Schema für Chlorwasserstoff und Natriumhydroxid

e) Erklärung der exothermen Reaktion

 ΔH > 0 (positiv, endotherm) ΔH < 0 (negativ, exotherm) 
  • Deprotonierung von Chlorwasserstoff
  • Gitterspaltung von Natriumhydroxid
  • Protonierung des Hydroxid-Ions
  • Gitterbildung von Natriumchlorid
  • wasserstoffbrückenbildung zwischen verschiedenen H₂O-Molekülen

Ergebnis: ΔH < 0 (negativ, exotherm) überwiegt.