Simulator-Anleitung

Neutralisation: Wie ändert sich der pH-Wert, wenn du eine Base zu einer Säure gibst?

Kurze Antwort

Bei einer Neutralisation bilden eine Säure und eine Base Salz und Wasser. Die H+-Ionen der Säure und die OH−-Ionen der Base verbinden sich zu Wasser, und die Lösung wird neutral. Der Simulator zeigt, wie der pH-Wert von 2 auf 12 steigt, wenn du Base zur Säure gibst, und wie die Lösung nahe pH 7 neutralisiert wird.

Was ist eine Neutralisation?

Bei einer Neutralisation verbinden sich eine Säure und eine Base zu Salz und Wasser. Der entscheidende Schritt ist eine einzige Ionengleichung: H+ + OH− → H2O. Der Rest der Säure verbindet sich mit dem Metall der Base zu einem Salz. Welches Salz entsteht, hängt also von der Säure und der Base ab.

SäureBase (Lauge)SalzGleichung
SalzsäureNatriumhydroxidNatriumchloridHCl + NaOH → NaCl + H2O
SchwefelsäureNatriumhydroxidNatriumsulfatH2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
SalpetersäureKaliumhydroxidKaliumnitratHNO3 + KOH → KNO3 + H2O

Schwefelsäure gibt zwei H+-Ionen ab. Deshalb braucht ein Mol der Säure zwei Mol NaOH. Bei der Reaktion wird Wärme frei.

Wie ändert sich der pH-Wert?

Am Anfang enthält die Lösung einen Überschuss an H+, und der pH-Wert ist niedrig. Gibst du mehr Base dazu, werden die H+-Ionen bei der Bildung von Wasser verbraucht, und der pH-Wert steigt. Sind von beiden Ionen gleich viele vorhanden, ist die Lösung neutral. Jede weitere Base liegt im Überschuss vor, und die Lösung wird basisch.

Im Simulator hängt der pH-Wert gleichmäßig von der Position des Schiebereglers ab. Gibst du in einem echten Versuch eine starke Base zu einer starken Säure, steigt der pH-Wert zuerst langsam und springt dann nahe pH 7 steil an. Mehr dazu steht im Artikel zur Titration.

Simulator Neutralisationsreaktion in der App Nalukh chem: der pH-Wert, ein Becherglas mit Lösung und ein Schieberegler zum Zugeben von Lauge
pH-Wert, Becherglas mit Lösung und Schieberegler für die Lauge im Simulator der App Nalukh chem.

Neutralisiere eine Säure in der App Nalukh chem

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Wie benutzt du den Simulator?

  1. Am Anfang ist im Becherglas nur Säure: Der pH-Wert beträgt 2.0, und das Becherglas ist rot.
  2. Zieh den Schieberegler Lauge zugeben langsam nach rechts. Der pH-Wert oben steigt bis auf 12.
  3. Beobachte die Farbe im Becherglas. Sie ändert sich mit dem pH-Wert von Rot bis Violett.
  4. Zwischen pH 6.4 und 7.6 meldet ein grüner Hinweis, dass die Lösung neutralisiert ist.
  5. Über pH 7.6 meldet ein Hinweis, dass zu viel Lauge zugegeben wurde. Zieh den Schieberegler zurück nach links und versuch es noch einmal.

Aufgaben für den Simulator

  • Stell den pH-Wert genau auf 7.0 ein. Wo bleibt der Schieberegler stehen? Antwort: Genau in der Mitte.
  • Wie viele Farben durchläuft das Becherglas, wenn du den Schieberegler von links nach rechts ziehst? Antwort: 6 Farben (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett).
  • Vergleiche die Farben im Becherglas bei pH 5 und pH 9. Antwort: Gelb und Blau.

Neutralisation im Alltag

  • Mittel gegen Sodbrennen (Antazida) neutralisieren überschüssige Salzsäure: Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O.
  • Auf sauren Boden wird Kalk gestreut, um seinen pH-Wert zu erhöhen.
  • Wenn du Süßigkeiten isst, bildet sich im Mund Säure. Leicht basische Zahnpasta neutralisiert sie.

Quellen

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