Das Chemische Gleichgewicht - Institut für Anorganische Chemie

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T [°C] K W pK W pH = pOH
0°C 0, 13 ⋅ 10 −14 14, 89 7, 45
20°C 0, 86 ⋅ 10 −14 14, 07 7, 04
50°C 5, 47 ⋅ 10 −14 13, 26 6, 63
100°C 5, 45 ⋅ 10 −13 12, 26 6, 13
Weitere Substanzen, die Autoprotolyse zeigen:
H 2 SO 4 : 2 H 2 SO 4 ⇌ H 3 SO + 4 + HSO – 4
K AP = [H 3
SO + 4] ⋅ [HSO − 4] = 2, 7 ⋅ 10 −4 pK H2 SO 4
= 3, 6
H 3 PO 4 : 2 H 3 PO 4 ⇌ H 4 PO + 4 + H 2 PO – 4 pK H3 PO 4
= 2, 0
HF: 3 HF ⇌ H 2 F + + HF – 2 pK HF = 11, 1
NH 3 : 2 NH 3 ⇌ NH + 4 + NH – 2 pK NH3 = 33, 0
HOAc: 2 HOAc ⇌ H 2 OAc + + OAc – pK HOAc = 14, 5
2.2 Säuren, Basen, pH-Wert-Berechnung, pK S -, pK B -Wert
2.2.1 Säure-Base Definitionen
- nach Arrhenius: Säuren sind H + -Donatoren (oder Donoren)
Basen sind OH – -Donatoren (oder Donoren)
beschränkt auf die wäßrige Lösung
- nach Brønstedt: Säuren sind H + -Donatoren (oder Donoren)
Basen sind H + -Akzeptoren
gilt auch in der Gasphase: HCl + NH 3 ⇌ NH 4 Cl
- nach Lewis: Säuren sind Elektronenpaarakzeptoren
2.2.2 Die Brønstedt-Theorie
Basen sind Elektronenpaardonatoren (bzw. -donoren)
In wässriger Lösung wird als Säure diejenige Substanz bezeichnet, die die Konzentration
an H + -Ionen erhöht (und da [H + ] ⋅ [OH − ] = 10 −14 , automatisch die Konzentration an
OH – -Ionen absenkt). Für die Base gilt das Umgekehrte.
Konstitutionelles Merkmal von Brønstedt-Säuren bzw. -Basen:
• Die Säure enthält mindestens 1 Proton (abzuspaltendes H-Atom)
• Die Base enthält mindestens ein freies Elektronenpaar.
In der sauren Lösung ist daher [H + ] > 10 −7 mol
l
; d.h. pH < 7([H + ] > [OH − ]) und
in der alkalischen Lösung ist dann [H + ] < 10 −7 mol
l
; d.h. pH > 7([H + ] < [OH − ])