Basen

Bestimmte ionische Verbindungen mit anderen Anionen als Hydroxid sind schwache Arrhenius-Basen. Natriumacetat, NaC2H3O2, ist ein Beispiel. Wenn es sich auflöst, bildet es Natriumionen, Na + und Acetationen, C2H3O2−. Letztere reagieren reversibel mit Wasser unter Bildung von Essigsäuremolekülen, HC2H3O2UND Hydroxidionen, OH−. Bei dieser Reaktion wird ein H + -Ion von jedem Wassermolekül auf ein Acetationen übertragen.

NaC2H3O2(s) → Na+(aq) + C2H3O2−(aq)

C2H3O2− (aq) + H2O(l)

→ HC2H3O2(aq) + OH− (aq)

Sowohl die C2H3O2− Ionen als auch die OH−Ionen ziehen H + -Ionen stark genug an, um sie ständig hin und her zu leiten. In sehr kurzer Zeit wird die Geschwindigkeit der Vorwärtsreaktion gleich der Geschwindigkeit der Rückwärtsreaktion, was eine konstante Menge an C2H3O2−, Wasser, HC2H3O2 und OH− ergibt. Das Hydroxidion zieht die H + -Ionen stärker an als das Acetationen, so dass die Reaktion zu mehr C2H3O2− in der Endlösung als OH− führt. In einer typischen Lösung von Natriumacetat gibt es für jeweils 100.000 zugesetzte Acetationen 99.998 Acetationen, C2H3O2-, 2 Essigsäuremoleküle, HC2H3O2 und 2 Hydroxidionen, OH-.

Wir können erwarten, dass die Anionen in anderen wasserlöslichen ionischen Verbindungen, die Metallkationen der Gruppen 1 und 2 enthalten, mit Wasser ähnlich reagieren wie in der Natriumacetatlösung.

NaA(s) → Na+(aq) + A−(aq) A− = Anion

A−(aq) + H2O(l) Doppelpfeil HA(aq) + OH−(aq)

Einige Anionen reagieren nicht mit Wasser. Dies sind die Anionen, die aus den starken monoprotischen Säuren gebildet werden: Cl−, Br−, I−, NO3− und ClO4−. Sie sind in Wasserlösung sehr stabil und neigen daher fast nicht dazu, H + -Ionen anzuziehen. Ionische Verbindungen, die diese Ionen enthalten, sind keine Säuren oder Basen im Arrhenius-Säure-Base-Sinne. Sie reagieren nicht mit Wasser, um entweder H3O+ oder OH- zu bilden. Wir nennen sie neutral im Arrhenius-Säure-Base-Sinn.

NaCl(s) → Na+(aq) + Cl−(aq)

Cl−(aq) + H2O(l) keine Reaktion

Anionen, die durch den unvollständigen Verlust von Wasserstoffionen durch mehrwertige Säuren entstehen, können sauer oder basisch sein. Es ist nützlich, sich daran zu erinnern, dass die folgenden zwei Ionen sauer sind: Hydrogensulfat, (HSO4−) und Dihydrogenphosphat (H2PO4−). Natriumhydrogensulfat wird als Desinfektionsmittel und bei der Herstellung von Papier, Seife, Parfums, Lebensmitteln und Industriereinigern verwendet. Kesselwasser wird mit Natriumdihydrogenphosphat behandelt, um die Bildung von Zunder an den Wänden des Kessels zu minimieren, und NaH2PO4 wird auch als Lebensmittelzusatzstoff und in Farbentfernern und Reinigungsmitteln verwendet.

NaHSO4 (s) → Na+(aq) + HSO4−(aq)

HSO4−(aq) + H2O(l)

Doppelpfeil H3O+(aq) + SO42−(aq)

NaH2PO4 (s) → Na+(aq) + H2PO4−(aq)

H2PO4−(aq) + H2O(l)

Doppelpfeil H3O+(aq) + HPO42−(aq)

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