Frage von Smieleys, 32

Chemie Referat zu Säure und Basen im Haushalt?

Hallihallöchen,
Ich soll in Chemie ein Referat halten und zwar über den Säure Basen Haushalt des Menschen. Ich habe mich mittlerweile informiert aber verstehe den Sinn einer Reaktionsgleichung zu den Puffersystemen  nicht. Das HCO3- mit H+ zu H2CO3 reagiert ist logisch. Nun hat mir meine Lehrerin aber folgende Gleichung genannt,die ich erklären soll:
H2CO3 zerfällt zu H+ und HCO3-
So ganz verstehe ich das nicht... Es wäre super wenn mir jemand das erklären könnte😅
LG Smieleys

Expertenantwort
von DedeM, Community-Experte für Chemie, 17

Moin,

wovon du hier redest, ist der sogenannte Kohlensäure-Bicarbonat-Puffer. Er gehört zum Beispiel zu den wichtigen Puffersystemen in unserem Blut, weil er in der Lage ist, Säure-Base-Schwankungen im Blut abzupuffern. Hättest du kein solches Puffersystem im Blut, würde dich das Verzehren von sauren Dingen wie einer Orange in arge Schwierigkeiten bringen, sobald die Fruchtsäuren in dein Blut gelangten. Doch nun zur Funktionsweise:

Kohlensäure (H2CO3) ist eine relativ schwache Säure, während das Bicarbonat (besser Hydrogencarbonat-Anion HCO3^–) aus einem Salz dieser schwachen Säure stammt. Das ist typisch für Puffer (ein Puffer ist eine äquimolare Mischung aus einer schwachen Säure und einem Salz dieser schwachen Säure). Wenn nun dein Säuregehalt im Blut zunimmt, fangen die Hydrogencarbonat-Anionen die zugefügten Protonen ab und bilden verstärkt Kohlensäure:

H^+ + HCO3^– ---> H2CO3

Kohlensäure ist aber kein stabiles Molekül (Erlenmeyer-Regel!). Es zerfällt leicht in Kohlenstoffdioxid und Wasser:

H2CO3 ---> CO2 + H2O

Die Erhöhung der H^+-Ionen (Protonen) im Blut führt also letztlich dazu, dass die Protonen abgefangen werden und stattdessen Kohlenstoffdioxid und Wasser entstehen. Das Kohlenstoffdioxid im Blut wird einfach ausgeatmet.

Wenn aber umgekehrt die Konzentration an H^+-Ionen im Blut sinkt, reagiert die Kohlensäure (die immer in ganz kleiner Menge vorhanden ist und die nur dann häufiger zerfällt, wenn ihr Anteil steigt - s.o.), reagiert die Kohlensäure also so, dass sie vermehrt Protonen abspaltet (also das tut, wozu Säuren als Protonendonatoren nun einmal fähig sind).

H2CO3 ---> H^+ + HCO3^– (Protolyse der Kohlensäure)

Das erhöht einerseits die Konzentration an Hydrogencarbonat-Anionen, aber es gleicht vor allem die geringer gewordene Protonenkonzentration aus, so dass dein pH-Wert im Blut in beiden Fällen relativ konstant gehalten wird. Das ist wichtig, damit Stoffwechselvorgänge aufrecht erhalten bleiben und ungestört ablaufen können (die meisten Enzyme sind ziemlich pH-Wert-abhängig). Eben das ist die Aufgabe von Puffern: In gewissen Grenzen wird der pH-Wert konstant gehalten, egal, ob Säuren oder Basen hinzukommen.

Alles klar?

LG von der Waterkant.

Antwort
von theantagonist18, 14

Im Prinzip stellt die 2. Gleichung doch einfach nur die typische Reaktion einer Säure dar.

Antwort
von DerWurstfach, 15

Das ist dieselbe Gleichung nur rückwärts gelesen.
Vermutlich geschieht das, wenn eine Base mit der Kohlensäure reagiert. Das Wasserstoffion wird von der Base "gebunden" (zu einem Wassermolekül) und HCO3- bleibt.

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