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pKs Wert

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pKs Wert

Hast du dich auch schon gefragt, wieso Salzsäure im Vergleich zur Essigsäure, bei der gleichen Konzentration, so viel aggressiver ist? Essigsäure kennst Du bestimmt von Salatsoßen oder anderen Speisen, die mit "Essig" zubereitet werden. Doch Salzsäure kennt man meist nur aus dem Chemieunterricht.

Woher stammt der Unterschied der Säuren, selbst wenn beide Konzentrationen gleich sind?

Die Antwort auf diese Frage lautet: Der Unterschied liegt in der Stärke der Säuren. Diese wird mithilfe des sogenannten pKS-Werts angeben.

Der pKS-Wert (oder im Englischen auch pKA Wert, engl.: A = acid = Säure) gibt an, wie stark oder schwach eine Säure in wässriger Lösung ist.

Je kleiner der pKS-Wert ist, desto stärker ist die Säure. Das heißt, mehr Protonen werden von der Säure abgegeben, wodurch eine hohe Konzentration an Oxoniumionen (H3O+) entsteht.

Je größer der pKS-Wert ist, desto schwächer ist die Säure. Das heißt, weniger Protonen werden von der Säure abgegeben.

Man bezeichnet ihn auch als Stoffkonstante, da sich der pKS-Wert einer Säure bei Standardbedingungen durch äußere Einflüsse kaum bzw. gar nicht ändert. Der pKS-Wert ist als negativer dekadischer Logarithmus (= negativer Zehnerlogarithmus) der Säurekonstanten KS definiert:

pKs Wert Formel zur Berechnung des pKs Werts Studysmarter

Herleitung des pKS-Werts und der Säurekonstante KS

Um den pKS-Wert herzuleiten, ist es sinnvoll, sich zuerst eine allgemeine Protolysereaktion (Säure-Base-Reaktion) in wässriger Lösung anzuschauen. Säure und Base sind hierbei nach dem dänischen Chemiker Johannes Nickolaus Brønsted definiert.

Der Begriff Protolyse bezeichnet allgemein die Übertragung von Protonen zwischen zwei Reaktionspartnern.

Nach dem dänischen Chemiker Johannes Nickolaus Brønsted (im Deutschen wird das "ø" oft als "ö" geschrieben) gibt es Verbindungen, die Protonen abgeben und solche, die Protonen aufnehmen. Dabei nennt man jene, die Protonen abgeben, Brönsted-Säuren oder auch Protonendonatoren (engl. to donate = spenden/geben). Verbindungen, die Protonen aufnehmen, nennt man hingegen Brönsted-Basen oder auch Protonenakzeptoren.

pKs Wert Allgemeine Säure-Base-Reaktionsgleichung StudySmarter

HA steht hierbei für eine allgemeine Säure und A- für die korrespondierende Base. Beide liegen in einer wässrigen Lösung vor (daher schreibt man bei den betreffenden Molekülen aq (lat.: aqua = Wasser) in den Index).

Hergeleitet wird der pKS-Wert aus der Anwendung des Massenwirkungsgesetzes auf die Protolysereaktion. Mithilfe des Massenwirkungsgesetzes erhält man die Gleichgewichtskonstante K, die angibt, auf welcher Seite der Reaktionsgleichung das chemische Gleichgewicht liegt:

pKs Wert Massenwirkungsgesetz einer allgemeinen Protolysegleichung StudySmarter

Die Konzentration an Wassermolekülen ändert sich praktisch nicht, da die Konzentration im Vergleich zu den anderen sehr hoch ist. Dadurch betrachtet man c(H₂O) ebenfalls als Konstante.

Um beide Konstanten (Gleichgewichtskonstante K und c(H₂O)) auf eine Seite der Gleichung zu bringen, multipliziert man die ganze Gleichung mit der Konzentration der Wassermoleküle:

pKs Wert Herleitung des pKs Werts StudySmarter

Nun fasst man das Produkt der Gleichgewichtskonstanten K und der Konzentration der Wassermoleküle unter der neuen Konstanten KS zusammen:

pKs Wert KS Wert Formel StudySmarter

WICHTIG! Die Konzentration der Säuremoleküle (c(HA)) bezieht sich hier auf die Konzentration im Gleichgewicht, nicht auf die Anfangskonzentration!

KS wird hierbei als Säurekonstante bezeichnet.

Die Formel zur Berechnung der Säurekonstante KS lautet:

pKs Wert Formel Säurekonstante StudySmarter

Neben dem pKS-Wert gibt auch die Säurekonstante KS an, wie stark eine Säure in wässriger Lösung wirkt. Ist die Säurekonstante groß, so handelt es sich um eine starke Säure: Sie dissoziiert also in großem Maße.

Ist die Säurekonstante klein, so handelt es sich um eine schwache Säure: Sie dissoziiert in geringem Maße.

Die Säurekonstante KS wird oft als pKS-Wert angegeben.

Den pKS-Wert erhält man durch die Anwendung des negativen dekadischen Logarithmus (= negativer Zehnerlogarithmus) auf die Säurekonstante KS.

Man multipliziert hierbei die Säurekonstante mit pKs Wert 1 l/mol Studysmarter, um die Einheiten vollständig kürzen zu können, da der pKS-Wert keine Einheit besitzt. Der pKS-Wert wird dadurch auch als dimensionslose Größe bezeichnet:

pKs Wert Berechnung pKs Wert StudySmarter

Die Formel zur Berechnung des pKS-Werts lautet:

pKs Wert Berechnung des pKs Werts StudySmarter

Mithilfe des pKS-Werts kannst du Aussagen darüber treffen, wie stark oder schwach eine Säure ist.

Da die Berechnung der unterschiedlich starken Säuren nicht gleich ist, musst du zwischen sehr starken, mittelstarken und schwachen Säuren unterscheiden.

pKS-Wert berechnen

Wie schon erwähnt, muss man bei der Berechnung des pKS-Werts zwischen dem Stärkegrad der Säuren unterscheiden.

Generell gilt für alle Säurestärken:

Die Konzentration an Oxonium-Ionen entspricht auch immer der Konzentration der korrespondierenden Base, da beide Stoffe äquimolar reagieren. Dies kannst du an der allgemeinen Säure-Base-Reaktion erkennen. Aus diesem Grund kannst du beide Konzentrationen gleichsetzen:

pKs Wert Äquivalenz der Oxoniumionenkonzentration und der Konzentration der korrespondierenden Base StudySmarter

Dadurch kannst du bei der pKS-Wert-Berechnung natürlich auch die Konzentration der korrespondierenden Base durch die Konzentration an Oxonium-Ionen ersetzen:

pKs Wert Berechnung des pKs Werts StudySmarter

pKs Wert – Schwache Säuren

Schwache Säuren liegen größtenteils unprotolysiert vor (d. h., Säuremoleküle haben kein Proton abgegeben), da das chemische Gleichgewicht hier stark auf der Eduktseite liegt.

So unterscheidet sich die Konzentration der Säure (HA) kaum von ihrer Anfangskonzentration (c0(HA))

Anfangskonzentrationen werden auch mit 0 im Index beschrieben.

Setzt man also die Anfangskonzentration im chemischen Gleichgewicht mit der Konzentration der Säure vereinfacht gleich, so erhält man folgende Gleichung zur Berechnung des pKS-Werts:

pKs Wert Berechnung des pKs Wertes bei schwachen Säuren StudySmarter

pKs Wert Berechnung des pKs Werts bei schwachen Säuren StudySmarter

Gegeben ist eine schwache Säure mit einer Konzentration von 0,1 und einem pH-Wert von 4,7. Nun sollst du den pKS-Wert dieser Säure berechnen.

Die Anfangskonzentration von 0,1 kannst du gleich in den Nenner der Säurekonstante einsetzen. Nun fehlt noch die Konzentration an Oxoniumionen.

Der pH-Wert ist als negativer dekadischer Logarithmus der Oxoniumionenkonzentration definiert. Durch Umformen kannst du die Gleichung nach c(H3O+) umformen:

pKs-Wert Beispielberechnung StudySmarter

Die Umkehrfunktion des dekadischen Logarithmus ist 10x.

Da der pH-Wert der Säure gegeben ist, hast du nun auch die Konzentration an Oxoniumionen, die 10-4,7 beträgt. Nun kannst du alles in die Gleichung zur Berechnung des pKS-Werts für schwache Säuren einsetzen:

pKs-Wert Beispielberechnung StudySmarter

Mithilfe der Potenzgesetze kann man den Bruch hier vereinfachen. 0,1 ist nichts anderes als 10-1. Dividiert man zwei Potenzen derselben Basis, so kann man den zweiten Exponenten von dem ersten Exponenten subtrahieren:

pKs-Wert Potenzgesetz StudySmarter

Der pKS-Wert dieser schwachen Säure liegt also bei 8,4.

pKs Wert – Sehr starke Säuren

Sehr starke Säuren liegen (fast alle) vollständig protolysiert vor (d. h., alle Säuremoleküle haben ihr Proton abgegeben), da das chemische Gleichgewicht hier sehr stark auf der Produktseite liegt.

Das heißt, die Konzentration an Säuremoleküle (c(HA)) ist gleich null. Da man einen Bruch in der Mathematik nicht durch null teilen darf, kann man die Formel zur Berechnung des pKS-Werts in diesem Fall nicht anwenden.

Nun kann man sich fragen, wieso man trotz vollständiger Dissoziation unterschiedliche pKS-Werte für diese Säuren im Chemiebuch finden kann. Grund dafür ist die Tatsache, dass man bspw. zwei dieser Säuren in einem anderen Lösungsmittel reagieren lässt (z. B. in einer schwachen Säure). Hierbei schaut man, welche der beiden Säuren in größerem Maße dissoziiert, diese ist dann die Stärkere.

Säuren, die vollständig dissoziieren, sind:

Stärke der Säure nimmt von oben nach unten ab.

pKs Wert – Mittelstarke Säuren

Mittelstarke Säuren dissoziieren in größerem Maße als schwache Säuren, aber in kleinerem Maße als starke Säuren. Dadurch kann man die Konzentration der Säure nicht mit ihrer Anfangskonzentration gleichsetzen. Da aber aus einem Säuremolekül immer ein Oxonium-Ion entsteht, kann man die Konzentration der Säure mithilfe der Anfangskonzentration der Säure und der Konzentration an Oxoniumionen berechnen.

Die Konzentration der Säure ist ihre Anfangskonzentration minus die Konzentration der entstandenen Oxonium-Ionen:

pKs Wert Berechnung des pKs Werts bei mittelstarken Säuren Studysmarter

Dadurch erhältst du folgende Gleichung zur Berechnung despKS-Werts:

pKs Wert Berechnung des pKs Werts bei mittelstarken Säuren Studysmarter

Gegeben ist die Essigsäure mit einer Anfangskonzentration von 0,1 und einem pH-Wert von 2,8.

Wie beim Beispiel der schwachen Säuren kann man auch hier die Konzentration der Oxoniumionen von der pH-Wert-Formel herleiten:

pKs-Wert Beispielberechnung StudySmarter

Nun kann man die Werte in die Gleichung zur Berechnung des pKS-Werts für mittelstarke Säuren einsetzen:

pKs-Wert Beispielberechnung StudySmarter

Für Essigsäure mit einer Anfangskonzentration von 0,1 und einem pH-Wert von 2,8 erhält man also einen pKS-Wert von etwa 4,6.

Exkurs Säurekonstante KS

Wie schon erwähnt, gibt auch die Säurekonstante KS an, wie stark eine Säure in wässriger Lösung ist. Anders als beim pKS-Wert gilt Folgendes:

  • Je größer die Säurekonstante ist, desto stärker ist die Säure: Sie dissoziiert also in großem Maße.
  • Je kleiner die Säurekonstante ist, desto schwächer ist die Säure: Sie dissoziiert also nur in geringem Maße.

Wie der pKS-Wert ist auch die Säurekonstante eine Stoffkonstante, sodass sich ihr Wert bei Standardbedingungen durch äußere Einflüsse kaum bzw. gar nicht ändert.

Das Gegenteil der Säurekonstanten KS ist die Basenkonstante KB. Sie gibt an, in welchem Maße eine Base bestrebt ist, ein Proton von einem Wassermolekül aufzunehmen. Auch die Basenkonstante wird aus dem Massenwirkungsgesetz hergeleitet. Sie wird meistens als pKB-Wert angegeben. Dieser ist als der negative dekadische Logarithmus (negativer Zehnerlogarithmus) der Basenkonstanten KB definiert.

Eigenschaften der Säurekonstante

Wie du jetzt weißt, gehört die Säurekonstante zu den Stoffkonstanten. Dies sind Konstanten, deren Wert bei Standardbedingungen (SATP = "Standard Ambient Temerature and Pressure") neben der Standardtemperatur auch den Standarddruck beinhalten. Die Standardtemperatur liegt bei 298,15 Kelvin, also umgerechnet 25° Celsius. Der Standarddruck dagegen liegt bei 101.325 Pascal, was umgerechnet 1.013 bar sind.

Abhängigkeiten der Säurekonstanten

Daraus folgt, dass sich die Konstante bei Änderungen dieser Bedingungen ebenfalls verändert. Betrachtet man das Massenwirkungsgesetz, das ja die Basis der Säurekonstante ist (siehe Herleitung pKS-Wert), so wird klar, dass sich bei Temperatur- oder Druckänderung das chemische Gleichgewicht verschiebt:

pKs-Wert Allgemeine Protolysegleichung Wert StudySmarter

Das heißt, das Gleichgewicht der Protolyse einer schwachen Säure liegt bei Standardbedingungen stark auf der linken Seite. Dadurch liegt die Säure eher in ihrer nicht dissoziierten Form vor.

Bei höherer Temperatur ändert sich das Gleichgewicht, das nun stark auf der rechten Seite liegt. Die Säurekonstante wird dadurch sehr groß, die Säure dissoziiert stark.

Säurekonstante berechnen

Die Formel zur Berechnung der Säurekonstante wurde bei der Herleitung des pKS-Werts ebenfalls hergeleitet und lautet:

pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter

Wie bei der Berechnung des pKS-Werts gilt:

pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter

Daher kann man die Säurekonstante auch folgendermaßen berechnen:

pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter

Auch bei der Berechnung der Säurekonstante muss man zwischen dem Stärkegrad der Säuren unterscheiden. Wie schon hergeleitet, berechnet man die Säurekonstante je nach Stärkegrad der Säure wie folgt:

  • Schwache Säuren: pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter
  • Mittelstarke Säuren: pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter
  • Sehr starke Säuren: Berechnung mithilfe der Formel (pKs-Wert Berechnung der Säurekonstanten StudySmarter) ist nicht möglich, da c(HA) = 0.

Genaueres kannst du bei der Berechnung des pKS-Werts nachlesen.

pKs Werte Tabelle

Säure-stärkeSäureHA
pKS
KS
korrespondierendeBaseA-pKB
sehr starkIodwasserstoffsäureHI-8
108
IodidI-22
SalzsäureHCl-6
106
ChloridCl-20
SchwefelsäureH2SO4-3
1000
HydrogensulfatHSO4-17
OxoniumionH3O+-1,74
54,95
WasserH20
15,74
stark SalpetersäureHNO3-1,32
19,95
NitratNO3-15,32
HydrogensulfatHSO4-
1,92
pKs Wert KS Wert Hydrogensulfat StudySmarterSulfatSO42-12,08
PhosphorsäureH3PO4
2,13
pKs Wert KS Wert Phosphorsäure StudySmarterDihydrogenphosphatH2PO4-11,78
FlusssäureHF3,14pKs Wert KS Wert Flusssäure StudySmarterFluoridF-10,86
Salpetrige SäureHNO23,15pKs Wert KS Wert Salpetrige Säure StudySmarterNitritNO2-10,85
Ameisensäure (Methansäure)HCOOH3,75pKs Wert KS Wert Ameisensäure StudySmarterMethanoatHCOO-10,25
mittelstarkEssigsäure (Ethanoatsäure)CH3COOH4,76pKs Wert KS Wert Essigsäure StudySmarterAcetat (Ethanoat)CH3COO-9,24
KohlensäureH2CO36,35pKs Wert KS Wert Kohlensäure StudySmarterHydrogencarbonatHCO3-7,65
Hydrogensulfition
HSO3-
7,19pKs Wert KS Wert Hydrogensulfition StudySmarterSulfitSO32-6,81
Ammoniumion
NH4+
9,24pKs Wert KS Wert Ammoniumion StudySmarterAmmoniakNH34,76
schwachHydrogencarbonation
HCO3-
10,33pKs Wert KS Wert Hydrogencarbonation StudySmarterCarbonatCO32-3,67
Wasser
H2O
15,74pKs Wert KS Wert Wasser StudySmarterHydroxidionOH--1,74
sehr schwachAmmoniak
NH3
23
10-23
AmidNH2--9
Hydroxidion
OH-
24
10-24
OxidO2--10

Einteilung der Säuren in Kategorien anhand ihres pKS-Werts

Anhand ihres pKS-Werts kann man Säuren in Kategorien einteilen. In diesem Fall teilt man die Säurestärke in die folgenden fünf Kategorien ein:

SäurestärkepKS Wert
sehr starke Säuren pKs Wert Einteilung sehr starke Säuren Studysmarter
starke SäurenpKs Wert Einteilung starke Säuren Studysmarter
mittelstarke Säuren pKs Wert Einteilung mittelstarke Säuren Studysmarter
schwache Säuren pKs Wert Einteilung schwache Säuren Studysmarter
sehr schwache Säuren pKs Wert Einteilung sehr schwache Säuren Studysmarter

Die Aussage der pKS-Tabelle

Mithilfe der pKS-Tabelle kann man Aussagen über eine Säure-Base-Reaktion treffen.Generell erkennt man, welchen pKS-Wert die Säure besitzt, sowie in welche Säurestärkekategorie die Säure einzuteilen ist. Dadurch weiß man, welche Formel man zur Berechnung des pKS-Werts verwenden muss. Bei vielen Tabellen kann man zusätzlich auch die korrespondierende Base sowie deren pKB-Wert ablesen.

Der pKB Wert ist sozusagen das Gegenteil des pKS Werts. Er beschreibt, wie stark oder schwach eine Base ist.

Über den pKS-Wert einer Säure kann man auf deren Eigenschaft schließen.

So liegen bei sehr starken Säuren alle oder annähernd alle Säuremoleküle deprotoniert vor. Es existieren also (fast) nur korrespondierende Basenmoleküle.

Da Salzsäure einen pKS-Wert von –6 besitzt, ist sie den sehr starken Säuren zuzuordnen. Die Säuremoleküle liegen in einer wässrigen Lösung alle deprotoniert vor. Das heißt, alle Säuremoleküle HCl haben ihr Proton abgegeben und sind somit zur korrespondierenden Base pKs Wert Chloridion Studysmarter reagiert.

Im Gegenteil dazu liegen die Säuremoleküle einer schwachen Säure überwiegend protoniert vor. Das heißt, es liegen kaum Moleküle der korrespondierenden Base vor, sondern annähernd nur Moleküle der Säure.

Ammoniak zählt mit einem pKS-Wert von 23 zu den sehr schwachen Säuren. Die Säuremoleküle liegen in einer wässrigen Lösung also (fast) alle protoniert vor. Das heißt (annähernd) alle Säuremoleküle pKs Wert Ammoniak Studysmarter haben ihr Proton nicht abgegeben und existieren somit immer noch als Säuremolekül. Als korrespondierende Base pKs Wert Amid Studysmarter kommen also nur wenige einzelne Moleküle, also annähernd keine, vor.

Zusammenhang zwischen pKS- und pKB- Wert

Die Addition des pKS-Werts der Säure und pKB-Werts der korrespondierenden Base ergibt immer 14. Aber wieso ist das so?

Hergeleitet wird dieser Zusammenhang aus der Multiplikation der Säurekonstanten KS und der Basenkonstanten KB:

pKs Wert Herleitung Zusammenhang pKs und pKb Wert StudySmarter

Das Produkt der Oxonium-Ionen- und der Hydroxid-Ionen-Konzentration erinnert an das Ionenprodukt des Wassers (KW).

Bei Standardbedingungen gilt für dieses Produkt, auf Grundlage der Autoprotolyse des Wassers, folgendes:

pKs Wert Herleitung des Zusammenhangs pKs und pKb Wert StudySmarter

Nun wendet man, wie vorher definiert, den negativen dekadischen Logarithmus auf die Säure- bzw. Basenkonstante an, um den pKS-, sowie den pKB-Wert zu erhalten.

pKS + pKB = 14

Beim Logarithmieren eines Produkts wird aus dem Multiplikationszeichen ein Pluszeichen.

Mithilfe dieses Zusammenhangs kannst du nun einfach bei bekanntem pKS-Wert einer Säure den zugehörigen pKB-Wert der korrespondierenden Base errechnen, oder umgekehrt.

Es wird deutlich: Je stärker die Säure ist, desto schwächer ist die korrespondierende Base.

Und umgekehrt gilt: Je schwächer die Säure ist, desto stärker ist die korrespondierende Base.

pKS = 14 - pKB

pKB = 14 - pKS

pKS Wert - Das Wichtigste

  • Der pKS-Wert gibt an, wie stark oder schwach eine Säure in wässriger Lösung ist.
  • Je kleiner der pKS-Wert ist, desto stärker ist die Säure.
  • Der pKS-Wert ist als negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstanten definiert.
  • Je nach Stärke der Säure berechnet man den pKS-Wert etwas anders.
  • In der pKS-Tabelle kann man die Stärke der Säure, ihren Namen, sowie den Namen der korrespondierenden Base und deren pKB-Wert ablesen, wodurch man Aussagen über die Reaktion treffen kann.
  • pKS + pKB = 14.

Häufig gestellte Fragen zum Thema pKs Wert

Der pKS-Wert ist eine Stoffkonstante, die angibt, wie stark oder schwach eine Säure in wässriger Lösung ist. Je kleiner der pKS-Wert ist, desto stärker ist die Säure.
Umgekehrt gilt, je größer der pKS-Wert ist, desto schwächer ist die Säure.

Der pKS-Wert ist als negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstanten KS definiert.

Den pKS-Wert kann man mithilfe einer Formel berechnen. Dabei muss man beachten, dass die Berechnung des pKS-Werts von der Säurestärke abhängt. Das heißt für schwache, mittelstarke und starke Säuren gibt es unterschiedliche Formeln zur Berechnung des pKS-Werts.
Allgemein ist der pKS-Wert als negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstanten definiert.

Bei Standardbedingungen verändert sich der pKS-Wert einer Säure durch äußere Einflüsse kaum, bzw. gar nicht.

Der pKS-Wert einer Säure wird deshalb auch als Stoffkonstante bezeichnet.
Anders ist das, wenn man den pKS-Wert nicht mehr bei Standardbedingungen ermittelt. Erhöht man bspw. die Temperatur, so verändert sich auch der pKS-Wert der Säure.

Der pKS-Wert ist als negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstanten KS definiert. 

Finales pKs Wert Quiz

Frage

Wieso ist Salzsäure im Vergleich zur Essigsäure, bei der gleichen Konzentration, so viel aggressiver?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Grund, wieso Salzsäure im Vergleich zur Essigsäure, bei der gleichen Konzentration, so viel aggressiver ist, liegt in der Stärke der beiden Säuren. Salzsäure zählt zu den sehr starken Säuren, während Essigsäure zu den mittelstarken Säuren gehört. Daher entstehen bei der Salzsäure in wässriger Lösung mehr Oxoniumionen als bei der Essigsäure in wässriger Lösung, wodurch Salzsäure aggressiver ist.

Frage anzeigen

Frage

Wie ist der pKS-Wert definiert?

Antwort anzeigen

Antwort

Der pKS-Wert ist als der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstanten definiert. 

Frage anzeigen

Frage

Mit welcher Vereinfachung berechnet man den pKS-Wert einer schwachen Säure?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Konzentration der Säure (HA) unterscheidet sich bei den schwachen Säuren kaum von ihrer Anfangskonzentration. Dadurch kann man die Säurekonzentration in der Formel einfach durch die Anfangskonzentration ersetzen. 

Frage anzeigen

Frage

Nenne mindestens zwei Säuren, die vollständig dissoziieren.

Antwort anzeigen

Antwort

Säuren, die vollständig dissoziieren sind:


  • Iodwasserstoffsäure
  • Perchlorsäure
  • Salzsäure
  • Schwefelsäure
Frage anzeigen

Frage

Wie berechnet sich die Säurekonzentration, für die  Wert Berechnung, bei mittelstarken Säuren?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Säurekonzentration zur Berechnung des  Werts wird, bei mittelstarken Säuren, mithilfe der Anfangskonzentration der Säure und der Konzentration der entstandenen Oxoniumionen berechnet. Aus einem Säuremolekül in wässriger Lösung entsteht nach Protonenabgabe immer ein Oxoniumion (und ein Molekül der korrespondierenden Base). Deshalb kann man die Oxoniumionenkonzentration von der Anfangskonzentration der Säure abziehen und erhält die Konzentration der Säuremoleküle. 

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet ein kleiner  Wert?

Antwort anzeigen

Antwort

Je kleiner der  Wert ist, desto stärker ist die Säure, da viele Säuremoleküle ein Proton abgeben und somit viele Oxoniumionen entstehen. 

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet ein großer  Wert einer Säure?

Antwort anzeigen

Antwort

Je größer der  Wert ist, desto schwächer ist die Säure, da nur wenige Säuremoleküle ein Proton abgeben und somit nur wenige Oxoniumionen entstehen. 


Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet ein großer  Wert im Bezug auf den  Wert der korrespondierenden Base?

Antwort anzeigen

Antwort

Je größer der  Wert einer Säure, desto kleiner ist der  Wert der korrespondierenden Base.

Frage anzeigen

Frage

In welche Kategorien kann man Säuren aufgrund ihrer Stärke einteilen?

Antwort anzeigen

Antwort

Man kann Säuren in folgende fünf Kategorien einteilen:


  • sehr starke Säuren
  • starke Säuren
  • mittelstarke Säuren
  • schwache Säuren 
  • sehr schwache Säuren
Frage anzeigen

Frage

Zählt Salzsäure zu den starken oder schwachen Säuren? Begründe.

Antwort anzeigen

Antwort

Da Salzsäure einen  Wert von -6 besitzt, zählt sie zu den sehr starken Säuren, die vollständig deprotolysiert vorliegen. 

Das heißt alle Säuremoleküle der Salzsäure (HCl) haben ihr Proton abgegeben und sind somit zur korrespondierenden Base () reagiert.


Frage anzeigen

Frage

Welche Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen  und  Wert?

Antwort anzeigen

Antwort

Folgende Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen dem  und dem  Wert:



Frage anzeigen

Frage

Woher kann man die Formel des  Werts herleiten?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Formel des  Werts kann man mithilfe des Massenwirkungsgesetz herleiten. Angewendet wird es auf eine allgemeine Protolysereaktion, sodass man die allgemeine Formel zur Berechnung des  Werts erhält. Je nach Säurestärke kann man diese noch umformen.

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet die allgemeine Formel des  Werts?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Formel zur Berechnung des  Werts lautet:



Frage anzeigen

Frage

Wieso bezeichnet man den  Wert auch als Stoffkonstante?

Antwort anzeigen

Antwort

Man bezeichnet den  Wert als Stoffkonstante, da sich der  Wert einer Säure bei Standartbedingungen durch äußere Einflüsse kaum, bzw. gar nicht ändert.

Frage anzeigen

Frage

Wieso wird der  Wert auch als dimensionslose Größe bezeichnet?

Antwort anzeigen

Antwort

Der  Wert wird auch als dimensionslose Größe bezeichnet, da er keine Einheit besitzt.


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