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Tutorial MenueChemie für MedizinerLerneinheit 7 von 19

Chemie für Mediziner: Säuren und Basen

Neutralisation

Säuren und Basen können ihre Eigenschaften gegenseitig aufheben. Mischt man zum Beispiel gleiche Mengen Salzsäure und Natronlauge, entsteht eine Kochsalzlösung mit einem pH-Wert von 7.

HCl+ NaOH NaCl+ H2O

Die Protonen der Säure werden von der Base aufgenommen. Man nennt diesen Vorgang Neutralisation.Hinweis: Bei der obigen Schreibweise sollte nicht vergessen werden, dass die Reaktionspartner in Lösung als hydratisierte Ionen vorliegen, wie es z.B. bei der Schreibweise als Ionenreaktion deutlich wird.

H3O++ Cl+ Na++ OH Na++ Cl+ 2H2O

Das Natrium-Ion und das Chlorid-Ion sind von der Reaktion nicht betroffen, sondern bleiben als hydratisierte Ionen in der Lösung. Die eigentliche Neutralisationsreaktion besteht darin, dass sich aus Hydronium- und Hydroxid-Ionen Wasser bildet.

H3O++ OH 2H2O ΔH°=-57,3 kJmol-1

Bei der Reaktion wird Wärme frei, die Reaktionsenthalpie ist negativ. Sie wird bei dieser Reaktion Neutralisationswärme genannt.

Neutralisiert man statt einer starken Säure eine schwache Säure mit Natronlauge, so weist die Lösung keinen neutralen pH-Wert auf, sondern reagiert basisch. Am Beispiel Essigsäure soll dies diskutiert werden.

Abb.1
Essigsäure, CH3COOH (abgekürzt: AcOH)
Abb.2
Acetat, CH3COO (abgekürzt: AcO)

Gibt man zu einer Essigsäurelösung mit n mol Essigsäuremolekülen (Gesamtmenge, also dissoziierte und nicht dissoziierte Form) die gleiche Stoffmenge OH, reagieren diese vollständig zu Acetat und Wasser. Eine Acetat-Lösung steht aber mit ihrer konjugierten Säure im Gleichgewicht:

CH3COO + H2OCH3COOH + OH

Die schwache Base Acetat reagiert zu einem geringen aber nicht mehr vernachlässigbaren Anteil mit Wasser. Es entstehen OH-Ionen und der pH steigt etwas an. Würde man direkt ein Salz einer schwachen Säure wie Natriumacetat (NaOAc) lösen, würde sich der gleiche pH-Wert einstellen.Bei der Neutralisation schwacher Basen mit einer starken Säure sinkt der pH entsprechend unter den Wert von 7.

Tab.1
HABresultierender pHBeispiele
starkstark≈ 7 HCl und starke Base
schwachstark> 7 CH3COOH und starke Base
starkschwach< 7 NH3 und starke Säure

Neutralisiert man Säuren oder Basen, stellt sich also nicht zwingend ein neutraler pH-Wert ein. Neutralisation bedeutet also lediglich, dass äquimolare Mengen Säure und Base zur Reaktion gebracht werden.

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