Säuren und Basen 1: Autoprotolyse von Wasser



Autoprotolyse von Wasser

Wasser hat bekanntlich die Summerformel H2O. Das heißt ein Wassermolekül besteht aus zwei H-Atomen und einem O-Atom. Dies gilt aber nur für fast alle Wassermoleküle. Manche H2O -Moleküle geben H+-Ionen (=Protonen) an andere H2O -Moleküle ab. Dabei entstehen H3O+ und OH -Ionen. Dieser Vorgang wird als Autoprotolyse des Wassers bezeichnet.

Die lässt sich als Reaktionsgleichung so anschreiben:

H2O + H2O ⇌ OH– + H3O+



Namen für das H3O+ – Ion:
 
Namen für das OH – Ion:
• Oxonium
• Oxonium-Ion
• Hydroxonium
• Hydronium
• Oxidanium
• Hydroxid

Im Wasser gilt:
Die Gleichgewichtskonzentration der Ionen liegt bei 10-7 mol/Liter.
[H3O+] = 10-7 mol/Liter und [OH] = 10-7 mol/Liter

Anmerkung:

• In reinem Wasser müssen gleich viele H3O+ wie OH – Ionen vorliegen.
• 10-7 mol pro Liter ist sehr wenig. In einem Liter Wasser sind ca. 56 mol Wasser. Das Gleichgewicht liegt stark links, auf der Seite der undissoziierten Form.


Immer gilt:


Das Ionenprodukt [H3O+] • [OH] = 10-14 mol2/Liter2

Anmerkungen:
• Mit “Produkt” ist hier das mathematische Produkt (=Ergebnis einer Multiplikation) gemeint.
• Die Einheit mol2/Liter2 ergibt sich aus der Rechnung und hat keinerlei anschauliche Bedeutung.


Definition einer Säure und einer Base (nach Brønsted):

Säure: Protonendonator (gibt H+ ab)
Base: Protonenakzeptor (nimmt H+ auf)


Bei der Autoprotolyse von Wasser gibt ein H2O -Molekül ein H+-Ion (=Protonen) an ein anderes H2O ab. Dabei agiert ein H2O-Molekül als Säure, das andere H2O als Base.

[pH-Wert von Salzen]

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