Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name _____________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

Konjugierte (korrespondierende) Säure-Base-Paare
Erkläre:

1. Warum reagieren Fruchtsäfte i.d.R. sauer?
2. Warum reagieren Seifenlösungen alkalisch? Seifen sind die __________ der ___________ - ___________ .
Versuch 1:

In 6 Rggl. werden in ca. 15 ml aqua dest. folgende Stoffe gelöst und mit Bromthymolblau-Lösung versetzt (einige Tropfen bzw. eine Spatelspitze). Notiere die Farbreaktion!
 
Nr. Stoff Formel Farbreaktion
1. Essigsäure      
2. Ammoniak-Lösung      
3. Natriumacetat      
4. Ammoniumchlorid      
5. Kaliumcarbonat      
6. Natriumhydrogensulfat      

Auswertung:

1. Formuliere die Protolyse-Reaktion von Essigsäure und Ammoniak als reversible Reaktion.
2. Teile die Farbreaktionen der untersuchten Lösungen in Gruppen ein:

Gruppe A: ___________ Lösungen: ______________________________

Gruppe B: ___________ Lösungen: ______________________________

Fazit: _______________________________________________________

3. Natriumacetat ___________________ ist eine _________________ , die beim Lösen in Wasser in _______________________________________  Na+-Ionen _______ und _____________Acetat-Ionen _____________ übergeht. Die im Versuch festgestellte ______________ Reaktion dieser Lösung ist durch die___________________ einer der beiden Ionenarten mit Wassermolekülen zu erklären.

Formuliere die Reaktionsgleichung dieser Protolyse und erläutere sie!

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4. Formuliere auch zu den restlichen drei Proben (Nr. 4-6) die Reaktionsgleichungen, die die saure bzw. alkalische Reaktion erklären.

Versuch 2:
Nr. Stoff Formel Farbreaktion
1 Kaliumhydrogensulfat      
2 Natriumcarbonat      
3 Natriumchlorid      
4 Eisen(III)-chlorid      

Auswertung: Bei welchen der vier untersuchten Salz-Lösungen ist die saure, alkalische oder neutrale Reaktion aufgrund obiger Erkenntnisse erklärbar? Formuliere die Protolyse-Reaktionen!

 

Lösungen:
Erkläre:

1. Warum reagieren Fruchtsäfte i.d.R. sauer? Weil sie Fruchtsäuren enthalten, z.B. Citronensäure, Ascorbinsäure u.a.

2. Warum reagieren Seifenlösungen alkalisch? Seifen sind die Kalium- und Natriumsalze  der Fettsäuren.
Versuch 1:
Nr. Stoff Formel Farbreaktion
1. Essigsäure   CH3COOH gelb ---> sauer
2. Ammoniak-Lösung   NH3(aq) blau --->alkalisch
3. Natriumacetat   CH3COONa blau --->alkalisch
4. Ammoniumchlorid   NH4Cl gelbgrün ---> schwach sauer
5. Kaliumcarbonat   K2CO3 blau --->alkalisch
6. Natriumhydrogensulfat   NaHSO4 gelb ---> sauer

 
Auswertung:

1. Formuliere die Protolyse-Reaktion von Essigsäure und Ammoniak als reversible Reaktion.

Essigsäure:   CH3COOH(l)  + H2O(l)   <======>   CH3COO¯ (aq)   +  H3O+(aq)
Ammoniak:  NH3(g)   +  H2O(l)     <======> OH¯ (aq)    +    NH4+(aq)

2. Teile die Farbreaktionen der untersuchten Lösungen in Gruppen ein:

Gruppe A:  Säuren , saure Lösungen, Lösungen: Essigsäure, Natriumhydrogensulfat, Ammoniumchlorid

Gruppe B: Laugen , alkalisch reagierende Lösungen: Ammoniak, Natriumacetat, Kaliumcarbonat

Fazit: Die untersuchten Salzlösungen reagieren sauer, alkalisch oder neutral

 
3. Natriumacetat CH3COOHNa(s)  ist eine Ionenverbindung, die beim Lösen in Wasser in hydratisierte  Na+-Ionen Na+(aq) und hydratisierte Acetat-Ionen CH3COO¯ (aq)  übergeht. Die im Versuch festgestellte alkalische Reaktion dieser Lösung ist durch
die Protolyse einer der beiden Ionenarten mit Wassermolekülen zu erklären. 

Formuliere die Reaktionsgleichung dieser Protolyse: H3COO¯ (aq)  +  H2O(l)   <======> CH3COOH(l)  +  OH¯ (aq)

Es bilden sich Hydroxid-Ionen, weil H2O als Säure gegenüber der Base Acetat wirkt. Das Na+-Ion spielt in der Protolyse keine Rolle!
 
4. Formuliere auch zu den restlichen drei Proben (Nr. 4-6) die Reaktionsgleichungen, die die saure bzw. alkalische Reaktion erklären.

4. Ammoniumchlorid: NH4Cl(s)  +  H2O(l)   <======>  NH4+(aq)  +  Cl¯ (aq) ; Lösungsvorgang (1)

                               NH4+(aq)  +  H2O(l) <======>   H3O+(aq) + NH3(aq); Protolysevorgang (2)

Cl¯ (aq) spielt als Base keine Rolle: Cl¯ (aq)  + H2O(l)   <======> HCl(aq)  +  OH¯ (aq): Das Gleichgewicht liegt weit links, HCl(aq) ist vollständig in Ionen dissoziiert!

5. Kaliumcarbonat: K2CO3(s)  +  H2O(l)   <======>  2 K+(aq)  + CO32¯ (aq) ; Lösungsvorgang

                           CO32¯ (aq)   +  H2O(l)   <======>  HCO3¯ (aq)   +  OH¯ (aq) ; Protolysevorgang

6. Natriumhydrogensulfat: NaHSO4(s) +  H2O(l)   <======>  HSO4¯ (aq)   +  Na+(aq) ; Lösungsvorgang

                                       HSO4¯ (aq)   +  H2O(l)   <======>  SO42¯ (aq)  + H3O+(aq); Protolysevorgang
 
Versuch 2:
Nr. Stoff Formel Farbreaktion
1 Kaliumhydrogensulfat KHSO4 gelb ---> sauer
2 Natriumcarbonat Na2CO3 blau --->alkalisch
3 Natriumchlorid NaCl grün ---> neutral
4 Eisen(III)-chlorid FeCl3 gelb ---> sauer
Auswertung: Bei welchen der vier untersuchten Salz-Lösungen ist die saure, alkalische oder neutrale Reaktion aufgrund obiger Erkenntnisse erklärbar? Formuliere die Protolyse-Reaktionen!

Kaliumhydrogensulfat verhält sich wie Natriumhydrogensulfat

Natriumcarbonat verhält sich wie Kaliumcarbonat

Natriumchlorid verhält sich wie Ammoniumchlorid

Eisen(III)-chlorid: Kationen mit hoher Ladungszahl wie Fe3+ verursachen eine saure Reaktion. Weder das Cl¯ (aq)-Ion noch das Fe3+ -Ion kommen aber als Protonendonator in Frage. Als Säure fungiert das Hexa-aqua-eisen(III)-Ion [Fe(H2O)6]3+(aq):

[Fe(H2O)6]3+(aq)  +   H2O(l)   <======>   [Fe(H2O)5OH]2+(aq)   +   H3O+(aq); Protolysevorgang


Das Arbeitsblatt wurde entwickelt nach einer Vorgabe von M. Tausch/M.v.Wachtendonk: Unterrichtspraxis SII: Chemie, Band 1: Protolysengleichgewichte, aus dem Aulis-Verlag; Köln 2001 bzw. M. Tausch/M.v.Wachtendonk: Chemie SII, Stoff-Formel-Umwelt, C.C. Buchner, Bamberg 1993

 
update am: 02.02.21               zurück        zur Hauptseite