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Deutung der drei Versuche

Versuche - Deutung - starke Säuren, schwache Basen - pKS-Wert - Einflussfaktoren

pH-Werte starker und schwacher Säuren

Hier sehen Sie das Bild 5 aus der Präsentation "Starke und schwache Säuren". Salzsäure der Konzentration 0,1 mol/l hat einen pH-Wert von 1, daraus folgt nach der Definition des pH-Wertes, dass die Oxoniumionen-Konzentration der Lösung einen Wert von ungefähr 0,1 mol/l hat.

Essigsäure der Konzentration 0,1 mol/l hat einen pH-Wert von 2,9. Mit einem Taschenrechner kann man leicht ausrechnen, dass die Oxoniumionen-Konzentration bei 0,0013 mol/l liegen muss.

Auf dem Bild 13 der Präsentation wird der Begriff Dissoziationsgrad eingeführt. Man sieht hier leicht, dass Salzsäure in Wasser vollständig dissoziiert ist, während Essigsäure nur zu ca. 1% dissoziiert ist. Damit gehört Salzsäure zu den starken Säuren, Essigsäure zu den mittelstarken Säuren.

Starke Säuren dissoziieren vollständig in Wasser, mittelstarke Säuren zeigen einen geringen Dissoziationsgrad, und schwache Säuren dissoziieren nur zu einem ganz geringen Teil.

Reaktivität starker und schwacher Säuren

Der Versuch 10 ist relativ leicht auszuwerten. Die Reaktivität einer Säure beruht auf der Bildung von Oxonium-Ionen in wässriger Lösung; die Oxonium-Ionen sind es nämlich, die beispielsweise mit Metallen reagieren.

Da eine starke Säure zu 100% dissoziiert, liegen in der sauren Lösung auch entsprechend viele Oxonium-Ionen vor, was die hohe Reaktivität der 1-molaren Salzsäure erklärt. Die Essigsäure dissoziiert nur zu 1%, also liegen in der sauren Lösung auch entsprechend weniger Oxonium-Ionen vor, und die Reaktivität ist folglich wesentlich niedriger.

Elektrische Leitfähigkeit starker und schwacher Säuren

Was für die Reaktivität gilt, das gilt auch für die elektrische Leitfähigkeit starker, mittelstarker und schwacher Säuren. In der Lösung einer starken Säure liegen viele positiv geladene Oxonium-Ionen vor, daher ist auch die elektrische Leitfähigkeit besonders groß. In der Lösung einer schwachen Säure liegen viel weniger Oxonium-Ionen vor, entsprechend gering ist die elektrische Leitfähigkeit.

Es gibt starke, mittelstarke und schwache Säuren. Starke Säuren dissoziieren vollständig in Wasser, daher haben sie einen sehr niedrigen pH-Wert, eine hohe elektrische Leitfähigkeit und sind recht reaktiv.
Mittelstarke Säuren
dissoziieren nur zu einem recht geringen Anteil, zum Beispiel zu 1% (Essigsäure). Ihre pH-Werte sind also - bei gleicher Konzentration - deutlich höher als die pH-Werte starker Säuren, ihre Leitfähigkeit und ihre Reaktivität ist entsprechend geringer.
Schwache Säuren
dissoziieren so gut wie gar nicht, entsprechend hoch sind ihre pH-Werte und ihre Reaktivität und elektrische Leitfähigkeit sind sehr gering.

Wenn man den pH-Wert einer unbekannten Säure misst und auch deren Konzentration nicht kennt, weiß man im Grund gar nichts. Angenommen, Sie haben eine saure Lösung mit einem pH-Wert von 3. Ist das jetzt eine stark konzentrierte schwache Säure oder eine sehr schwach konzentrierte starke Säure? Das kann man so noch nicht sagen, zumindest müsste man die Konzentration der Säure kennen. Aber die zu ermitteln, ist ja kein Problem, man titriert die Säure einfach mit Natronlauge bekannter Konzentration, so wie im ersten Abschnitt ausführlich erläutert.