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4.5 Säure-Base-Reaktionen in Salzlösungen

Neutralisationsreaktion: Säure + Base ⇌ Salz + Wasser

⇨  die entstehende Lösung muss nicht unbedingt neutral sein.


4.5.1 Kationen als Säuren

a) Kationen als korresponiderende Säuren einer schwacher Basen
Kation muss es ein Proton abgeben können:
 NH₄⁺     +        H₂O       ⇌      NH₃      +       H₃O⁺ 
                                               schwache Base

b) Hydratisierte Metall-Kationen (Bsp. Fe³⁺(aq); Al³⁺(aq))
Bsp. [Fe(H₂O)₆]³⁺ + H₂O ⇌ [Fe(OH)(H₂O)₅]²⁺ + H₃O⁺

04-06-01 ta fecl3 als saeure


Bei mehrfach positiv geladene Metallionen werden die Wassermoleküle der Hydrathülle so stark polarisiert, dass es zur Abspaltung eines Protons kommen kann.

Umso stärker sauer, je....

  • höher die Ladung
  • kleiner der Radius des Metallkation ist

⇨ größer die Ladungsdichte ist

Alkali- und Erdalkalimetallkationen ⇨ geringe Ladungsdichte ⇨ geringe Säurestärke ⇨ vernachlässigbar

4.5.2 Anionen als Basen

a) Anionen als korrespondierendes Basen schwacher Säuren
Bsp. Natriumacetat

CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
Acetat reagiert mit Wasser als Base
Hydratisierte Natrium-Ionen reagiert nicht mit Wasser
⇨  alkalische Lösung

b) Anionen sehr starker und vieler starker Säuren
schwache bis sehr schwache Basen ⇨  keine Säure-Base-Reaktionen

Bsp für „neutrale Anionen“ Cl⁻, Br¹⁻, I¹⁻, NO₃⁻, ClO₄⁻, SO₄²⁻

4.5.3 Hydrogensalze

Können sowohl als Säuren wie als Basen reagieren
Bsp.: HSO₄²⁻, H₂PO₄¹⁻ , HCO₃⁻

4.5.4 Neutrale Salzlösungen

  1. Möglichkeit: Kationen mit geringer Säurestärke + Anionen mit geringer Basenstärke (Bsp. NaCl)
  2. Möglichkeit: Säurestärke der einen Ionenart = Basenstärke der anderen Ionenart.

4.5.5 Abschätzung des pH-Wertes einer Salzlösung.

Abschätzung mit Hilfe der pKS- oder der pKB-Werte.

Bsp.:
 Natriumhydrogensulfat:         pKS (HSO₄⁻) = 1,92 ⇨ sauer
 [Fe(H₂O)₆]³⁺ + 3 Cl⁻               pKS = 2,22 ⇨ sauer
 Kaliumcarbonat                       pKB = 3,60 ⇨ basisch
 Ammoniumacetat                   pKS (NH₄⁺) = pKB(Ac⁻) = 9,25 ⇨ neutral


4.5.6 Zusammenfassung (siehe Arbeitsblatt )

Regeln zur generellen Voraussage über den sauren oder basischen Charakter von Salz-Lösungen. 
1. Salz von starken Basen mit starken Säuren ⇨ keine Beeinflussung des pH-Wertes. pH = 7
Bsp.: NaCl KNO₃ Ba(ClO₃)₂

2. Salz von starken Basen mit schwachen Säuren ⇨ basische Lösungen pH > 7
Bsp.: KNO₂ Ca(CH₃COO)₂ NaCN

3. Salze von schwachen Basen mit starken Säuren ⇨ saure Lösungen pH < 7
Bsp.: NH₄NO3 FeBr₂ AlCl₃

4. Salze von schwachen Basen mit schwachen Säuren ⇨ sauer oder basisch
Abhängig ob der saure Charakter oder der basische Charakter des Anions überwiegt.
Bsp.: NH₄CN Cu(NO₂)₂

Können sowohl als Säuren wie als Basen reagieren