Was sind starke und schwache Säuren?
Wenn sich eine Säure in Wasser löst, dissoziiert sie und bildet H3O+-Ionen. Bei einer starken Säure dissoziieren fast alle Moleküle. Bei einer schwachen Säure dissoziieren nur wenige Moleküle, die meisten bleiben als Moleküle erhalten. Bei Basen ist es genauso: Eine starke Base zerfällt vollständig und gibt OH−-Ionen ab, eine schwache Base reagiert nur teilweise mit Wasser.
| Typ | Beispiel | Reaktion in Wasser |
|---|---|---|
| Starke Säure | Salzsäure | HCl + H2O → H3O+ + Cl− |
| Schwache Säure | Essigsäure | CH3COOH + H2O ⇌ H3O+ + CH3COO− |
| Starke Base | Natriumhydroxid | NaOH → Na+ + OH− |
| Schwache Base | Ammoniak | NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH− |
Der einfache Pfeil → bedeutet, dass die Reaktion vollständig abläuft. Der Doppelpfeil ⇌ bedeutet, dass Hin- und Rückreaktion gleichzeitig ablaufen. Deshalb bleibt der Ausgangsstoff in der Lösung.
Verwechsle Stärke nicht mit Konzentration
Die Wörter „stark“ und „schwach“ sagen dir, welcher Anteil des Stoffes dissoziiert. Die Wörter „konzentriert“ und „verdünnt“ sagen dir, wie viel Stoff in der Lösung ist. Das sind zwei verschiedene Dinge: Es gibt verdünnte Lösungen starker Säuren und konzentrierte Lösungen schwacher Säuren.
Vergleiche Säuren bei gleicher Konzentration. Im Simulator zeigt eine starke Säure mit 0.01 mol/l den Wert pH 2.00 und eine schwache Säure den Wert pH 4.50.
Warum unterscheidet sich die Leitfähigkeit?
In einer Lösung transportieren Ionen den elektrischen Strom. Eine starke Säure enthält viele Ionen, deshalb leuchtet die Lampe hell. Eine schwache Säure enthält wenige Ionen, deshalb leuchtet die Lampe schwach. Reines Wasser enthält sehr wenige Ionen, deshalb leuchtet die Lampe kaum.
Vergleiche Säuren und Basen in der App Nalukh chem
Prüfe selbst Teilchen, pH-Wert und Leitfähigkeit einer Lösung. Dieser Simulator gehört zum Vollzugriff. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung nutzbar.
Wie benutzt du den Simulator?
- Wähle im Modus Bereit im Bereich LÖSUNG Wasser oder eine von vier Lösungen: Starke Säure, Schwache Säure, Starke Base oder Schwache Base.
- Wähle im Bereich ANSICHT eine Ansicht. Teilchen zeigt die Teilchen in einer Lupe, Diagramm zeigt die Konzentration jeder Teilchenart als Balken, und Ausblenden blendet beides aus.
- Wähle im Bereich GERÄTE ein Messgerät. pH-Meter zeigt den pH-Wert als Zahl, pH-Papier zeigt ihn als Farbe, und Leitfähigkeit zeigt die Leitfähigkeit mit einer Lampe. Solange Diagramm geöffnet ist, ist das Gerät nicht zu sehen.
- Sieh dir die Gleichung unter dem Becherglas an. Bei starken Säuren und Basen zeigt der Pfeil in eine Richtung, bei schwachen Säuren und Basen in beide Richtungen.
- Wähle im Modus Manuell Säuren oder Basen und stell mit dem Schieberegler Anfangskonzentration einen Wert von 0.001 bis 1 mol/l ein. Wähle dann Schwach oder Stark. Bei Schwach stellst du mit dem unteren Schieberegler die Stärke ein.
- Der Button mit dem Kreispfeil oben rechts setzt alle Einstellungen auf den Anfangszustand zurück.
Aufgaben für den Simulator
- Miss im Modus Bereit den pH-Wert der vier Lösungen. Antwort: starke Säure 2.00, schwache Säure 4.50, starke Base 12.00, schwache Base 9.50.
- Vergleiche mit dem Gerät Leitfähigkeit Wasser, die schwache Säure und die starke Säure. Antwort: Die Lampe leuchtet in Wasser kaum, in der schwachen Säure schwach und in der starken Säure hell.
- Ändere im Modus Manuell die Konzentration der starken Säure von 0.01 auf 0.1 mol/l. Antwort: Wenn die Konzentration 10-mal so hoch wird, sinkt der pH-Wert von 2.00 auf 1.00, also um 1 Einheit.
- Kannst du mit einer schwachen Säure pH 2.00 erreichen? Stell die Konzentration auf 1 mol/l und beweg den Schieberegler für die Stärke. Antwort: Ja. Du kannst die Stärke einer Säure also nicht allein am pH-Wert erkennen. Achte auch auf die Konzentration.
