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chemie:acids:neutralisation [2026/01/28 09:55] – [Mehrwertige Basen] technikchemie:acids:neutralisation [2026/01/28 10:23] (aktuell) – [Mehrwertige Basen] technik
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-===== Die Neutralisation =====+====== Die Neutralisation ======
  
 Reagiert eine saure Lösung mit einer basischen Lösung, so entstehen Wasser und ein Salz. Wenn man z.B. Salzsäure und Natriumlauge miteinander reagieren lässt, heben sich die saure bzw. basischen Eigenschaften gegeneinander auf. Reagiert eine saure Lösung mit einer basischen Lösung, so entstehen Wasser und ein Salz. Wenn man z.B. Salzsäure und Natriumlauge miteinander reagieren lässt, heben sich die saure bzw. basischen Eigenschaften gegeneinander auf.
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-==== Komplexere Neutralisationsreaktionen ====+===== Komplexere Neutralisationsreaktionen =====
 Salzsäure ist eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoff $HCl_{(g)}$ in Wasser $H_2O_{(l)}$. Die eigentliche Brönstedtsäure ist dabei der Chlorwasserstoff $HCl$. Er kann ein Proton abgeben. Chlorwasserstoff ist eine einprotonige Säure. Es gibt auch mehrprotonige (mehrwertige) Säuren - gleiches gilt für Basen. Salzsäure ist eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoff $HCl_{(g)}$ in Wasser $H_2O_{(l)}$. Die eigentliche Brönstedtsäure ist dabei der Chlorwasserstoff $HCl$. Er kann ein Proton abgeben. Chlorwasserstoff ist eine einprotonige Säure. Es gibt auch mehrprotonige (mehrwertige) Säuren - gleiches gilt für Basen.
  
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 Die einzelnen Protonierungsstufen der Phosphorsäure (eher schwache Säure) sind im Gegensatz zu denen der Schwefelsäure (starke Säure) Gleichgewichtsreaktion. So kann z.B. das Hydrogenphosphationen als Base durchaus zwei Protonen aufnehmen: Die einzelnen Protonierungsstufen der Phosphorsäure (eher schwache Säure) sind im Gegensatz zu denen der Schwefelsäure (starke Säure) Gleichgewichtsreaktion. So kann z.B. das Hydrogenphosphationen als Base durchaus zwei Protonen aufnehmen:
  
-$$2H_3O^+_{(aq)} + HPO_{4(aq)}^{-} \rightleftharpoons 2H_2O_{(l)} + H_3PO_{4(aq)}$$+$$2H_3O^+_{(aq)} + HPO_{4(aq)}^{2-} \rightleftharpoons 2H_2O_{(l)} + H_3PO_{4(aq)}$$
  
 +Da es in einem Falls als Base (Protonenakzeptor), im anderen als Säure (Protonendonator) reagiert, gehört es zur Stoffklasse der Ampholyte.
 +===== Mehrwertige Säuren reagieren in einer Neutralisationsreaktion mit mehrwertigen Basen =====
 +
 +Bei Redoxreaktion müssen //Elektronen// ausgeglichen werden, weil es sich um //Elektronenübertragungsreaktionen// handelt. Bei Säure-/Basereaktionen müssen //Hydroniumionen als Träger der Protonen// ausgeglichen werden, da es sich im //Protonenübertragungsreaktionen// handelt.
 +
 +==== Beispiel ==== 
 +Eine saure Lösung von Phosphorsäure soll mit einen basischen Lösung von Calciumhydroxid neutralisiert werden.
 +
 +=== Schritt 1 ====
 +Reaktionsgleichungen für die Prozesse bei Hinzugabe der Phosphorsäure und des Calciumhydroxids zu Wasser formulieren. Dabei wird die vollständige Reaktion angenommen.
 +$$(1) H_3PO_{4(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightleftharpoons 3H_3O^+_{(aq)} + PO_{4(aq)}^{3-}$$
 +$$(2) Ba(OH)_{2(s)} \rightleftharpoons Ba^{2+}_{(aq)} + 2OH^-_{(aq)}$$
 +
 +=== Schritt 2 ===
 +Gleichungen so erweitern, dass genau so viele Hydroniumionen wie Hydroxidionen vorhanden sind:
 +$$(1) H_3PO_{4(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightleftharpoons 3H_3O^+_{(aq)} + PO_{4(aq)}^{3-} \space \space \bigg \vert \cdot 2$$
 +$$(2) Ba(OH)_{2(s)} \rightleftharpoons Ba^{2+}_{(aq)} + 2OH^-_{(aq)} \space \space \bigg \vert \cdot 3$$
 +
 +$$(1) 2H_3PO_{4(aq)} + 6H_2O_{(l)} \rightleftharpoons 6H_3O^+_{(aq)} + 2PO_{4(aq)}^{3-}$$
 +$$(2) 3Ba(OH)_{2(s)} \rightleftharpoons 3Ba^{2+}_{(aq)} + 6OH^-_{(aq)}$$
 +
 +=== Schritt 3 ===
 +Die jeweils rechten Seiten können nun zur linken Seite der Neutralisationsgleichung kombiniert werden:
 +$$6H_3O^+_{(aq)} + 2PO_{4(aq)}^{3-} + 3Ba^{2+}_{(aq)} + 6OH^-_{(aq)}$$
 +
 +=== Schritt 4 ===
 +Saure Lösung und basische Lösung werden zu Wasser und Salz (s.o.). Es reagieren lediglich die Hydroniumionen mit den Hydroxidionen, die restlichen Ionen bleiben in wässriger Lösung unverändert:
 +
 +$$6H_3O^+_{(aq)} + 2PO_{4(aq)}^{3-} + 3Ba^{2+}_{(aq)} + 6OH^-_{(aq)} \rightleftharpoons 12H_2O_{(l)} + 3Ba^{2+}_{(aq)} + 2PO_{4(aq)}^{3-}$$
 +
 +Auf diese Weise lässt sich jede beliebige Neutralisationsgleichung formulieren. Sehr oft besteht der Trick darin, komplexe Säure-/Baserestionen durch Abkürzungen (in der Organik oft $R_x$) zu vereinfachen, um die Gleichung kompakter formulieren zu können. 
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 +<WRAP center round tip 95%>
 +Neutalisationsreaktionen werden häufig genutzt, um z.B. im Rahmen einer [[titration|Tritration]] die Konzentration einer Säure bzw. Base zu bestimmen
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