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Wasser

Reaktivität von Wasser

Autoprotolyse

Wasser dissoziiert zu einem sehr geringen Teil, dabei wird ein Proton zwischen zwei Wassermolekülen übertragen. Für die Reaktion:

H2O+ H2O H3O++ OH

beträgt die Gleichgewichtskonstante bei 25 °C (Kw) in reinem Wasser 10-14 mol2L-2.

Amphoterie des Wassers

Gegenüber Brönsted-Säuren (Protonen-Donatoren) wirkt Wasser als Brönsted-Base (Protonen-Akzeptor) und vice versa

NH4++ H2O H3O++ NH3 NH3+ H2O NH4++ OH

Elektrolyse

Wird Wasser mit geringen Mengen eines Elektolyten (meist Schwefelsäure oder Natronlauge) versetzt, lässt es sich an Platin- bzw. Nickelelektroden bei einer Gleichspannung von etwa 2 V in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegen. An der Kathode bildet sich Wasserstoff, an der Anode Sauerstoff. Die theoretische Zersetzungsspannung für die elektrolytische Wasserzersetzung beträgt 1.229 V. Technisch wird die energieintensive Wasserelektrolyse dort angewendet, wo besonders reiner Wasserstoff benötigt wird. Große Mengen an Wasserstoff werden wirtschaftlicher aus Wassergas oder als Nebenprodukt von organischen Synthesen gewonnen.

Bildung von Aquakomplexen

Neben der Abgabe und Aufnahme von Protonen kann Wasser auch seine freien Elektronenpaare für Bindungsknüpfungen zur Verfügung stellen (Wirkung als Lewis-Base). So sind Metall-Ionen in wässriger Lösung von Wasser-Molekülen umgeben, die als Liganden wirken (Aqualiganden). Sehr häufig handelt es sich um 6 Liganden, die das Metall-Ion (Zentralteilchen) oktaedrisch umgeben. Das gesamte Komplex-Ion, [M(H2O)x]n+, ist noch von weiteren Wassermolekülen, die mit ihrer negativen Dipolseite auf das positiv geladene Komplexkation gerichtet sind, umgeben.

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