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Aus dem Alltag ist dir bekannt, dass es durchaus Säuren gibt, die relativ harmlos sind, z.B. die Citronensäure, aber auch sehr aggressive, z.B. die Schwefelsäure.
Worauf ist nun dieser Unterschied zurückzuführen? Dieser Frage gehen wir in dem Lernpaket nach.
Starte die Simulation (Introduction) und führe die folgenden Simulationsexperimente durch. Beantworte die Fragen schriftlich.
- Teste Wasser, eine wässrige Lösung einer starken Säure sowie einer schwachen Säure. Bestimme den pH-Wert mit Hilfe der Elektrode. Überprüfe die elektrische Leitfähigkeit mit Hilfe des Lämpchens.
- Trage pH, deine Beobachtungen zur Leitfähigkeit sowie zu den gebildeten Teilchen in eine Tabelle ein.
- Warum leuchtet das Lämpchen in der dargestellten Versuchsanordnung? Ist ein Unterschied der Leitfähigkeit beim Testen der schwachen bzw. starken Säure zu beobachten? Welcher?
- Wie lautet die mathematische Beziehung zwischen pH-Wert und Hydroniumionenkonzentration? Was kannst du auf Grund der pH-Messung daraus für den Unterschied bei der wässrigen Lösung der starken und schwachen Säure aussagen?
Wechsle nun zur Einstellung "My Solution" und führe die folgenden Simulationsexperimente durch!
Einfluss der Konzentration auf den pH-Wert
- Miss den pH bei 0,001;0,01;0,1;1 mol/L für die wässrige Lösung der stärksten und der schwächsten verfügbaren Säure.
- Notiere die Werte in einer geeigneten Tabelle.
- Fasse das Ergebnis des Versuchs in ein bis zwei Sätzen zusammen.
Einfluss der Säurestärke auf den pH-Wert
- Miss den pH bei einer Konzentration 0,01 mol/L bei drei deutlich unterschiedlich starken Säuren.
- Notiere die Werte.
- Was kannst du erkennen?
Die Stärke einer Säure wird in Form der Säurekonstanten bzw. des pKa-Wertes angegeben.
- Lies in der Lerneinheit Säurestärke nach und gib die Definition von Säurekonstante und pKa-Wert an.
- Was bedeutet eine hohe Säurekonstante für die Säurestärke?
- Ist der pKa-Wert einer schwachen Säure niedrig oder hoch?
