Säure-Base-Reaktionen sind Protonenübertragungsreaktionen. Säuren
reagieren als Protonendonatoren, Basen als Protonenakzeptoren.
| In wässriger Lösung ist H2O Reaktionspartner:
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| HA + H2O |
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H3O+ + A– |
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B + H2O |
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HB+ + OH– |
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Säure-Base-Reaktionen sind reversibel. Bei der Rückreaktion reagiert
H3O+ als Säure und A– als Base. HA und
A– sind ein konjugiertes Säure-Base-Paar, ebenso H3O+
und H2O.
| Quantitative Grössen: |
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pKS-Wert
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pH-Wert
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pKS = - log KS
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pH = - log [H3O+]
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Maß wie stark die Tendenz einer Säure ist,
ihr Proton an das Lösungsmittel abzugeben.
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Maß wie stark sauer eine Lösung ist:
| pH < 7: |
saure Lösung ([H3O+] > [OH–]) |
| pH = 7: |
neutrale Lösung ([H3O+] = [OH–]) |
| pH > 7: |
basische Lösung ([H3O+] < [OH–]) |
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Werden äquimolare Mengen Säure und Base zur Reaktion gebracht, neutralisieren
sie sich. Die Neutralisation wird bei der Titration zur quantitativen Analyse
von Säuren und Basen genutzt: Eine Maßlösung mit bekannter
Konzentration wird dabei zu einer Probelösung gegeben, bis der Äquivalenzpunkt
erreicht ist. Bei diesem Punkt ist die Stoffmenge der zugegebenen Maßlösung
gleich gross wie die Stoffmenge der titrierten Substanz.
Die graphische Auftragung des pH-Wertes gegen das Volumen zugegebener Maßlösung
wird Titrationskurve genannt. Der Wendepunkt der Titrationskurve entspricht
dem Äquivalenzpunkt.
Pufferlösungen enthalten ein konjugiertes Säure-Base-Paar, wobei die Säure
OH–-Ionen neutralisiert, die Base H3O+-Ionen.
Der pH von Pufferlösungen wird durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung
beschrieben:
Ein konstanter pH-Wert im Zytoplasma oder in bestimmten Körperflüssigkeiten
wie z.B. dem Blut ist lebenswichtig. Durch verschiedene Puffersysteme werden
die im Stoffwechsel entstehenden H3O+-Ionen am Entstehungsort
abgepuffert.
Physikum-Fragen zu Säure-Base-Reaktionen
